【題目】某化學興趣小組在一個充滿O2的密閉容器中加入一定量的碳粉,在高溫條件下使其充分反應(yīng),待反應(yīng)結(jié)束后,容器中的碳粉已完全消失。該小組成員對容器中反應(yīng)后的氣體成分進行如下探究:

(查閱資料)①CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;

②濃硫酸能吸收氣體中的水分。

(知識回顧)碳充分燃燒和不充分燃燒的產(chǎn)物是不同的,寫出碳不充分燃燒的化學方程式:_____。

(提出猜想)

1)小紅對容器中氣體的成分提出如下四種猜想,你認為猜想不合理的有_____(填字母)。

A CCO B 只有CO C COO2的混合氣體 D 只有CO2

2)小明猜想容器中的氣體可能是COCO2的混合氣體;小強猜想可能是CO2O2的混合氣體。小明和小強均開展了以下實驗探究來驗證自己的猜想是否正確。

(實驗探究1)小明為了驗證自己的猜想,按如圖所示裝置進行探究。

請回答下列問題:

1)裝置BNaOH溶液的作用是_____

2)若小明的猜想成立,則裝置A中的實驗現(xiàn)象是_____,反應(yīng)的化學方程式是_____;裝置D玻璃管中的實驗現(xiàn)象是_____,反應(yīng)的化學方程式是_____

(實驗探究2)小強把小明實驗中的氧化銅換成了銅絲網(wǎng),并去掉E裝置驗證其猜想。若小強的猜想成立,則裝置D中的實驗現(xiàn)象是_____。

(反思交流)有同學認為,小強應(yīng)先通入容器中氣體一段時間后方可加熱,你認為這樣修改的原因是_____

(拓展延伸)若反應(yīng)前容器中碳粉的質(zhì)量為6g且小明的猜想成立,則容器中氧氣質(zhì)量的取值范圍是_____。

【答案】2C+O22CO AC; 除去二氧化碳; 澄清石灰水變渾濁; CO2+CaOH2═CaCO3↓+H2O; 黑色粉末變?yōu)榧t色; Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 紅色固體變黑; 排盡玻璃管中的空氣,排除空氣中氧氣的干擾; 8g16g8gmO2)<16g

【解析】

[知識回顧]碳不充分燃燒生成一氧化碳,化學方程式為2C+O22CO;

[提出猜想]碳不是氣體,COO2點燃的條件下會繼續(xù)反應(yīng),不會共存,猜想不合理的是AC;

[實驗探究1](1)由于二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng),所以裝置BNaOH溶液的作用是除去空氣中的二氧化碳;

2)若小明的猜想成立,則裝置A中的實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁,反應(yīng)的化學方程式是:CO2+CaOH2═CaCO3↓+H2O;裝置D玻璃管中的實驗現(xiàn)象是紅色粉末變成黑色,反應(yīng)的化學方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

[實驗探究2]如果氧氣過量,則乙容器中氣體的組成是CO2O2的混合氣體;加熱條件下,銅能和氧氣反應(yīng)生成氧化銅,所以紅色粉末變成黑色;

[反思交流]應(yīng)先通入乙中氣體一段時間后方可加熱,這樣修改的原因是排凈玻璃管中的空氣,排除空氣中氧氣的干擾;

[拓展延伸]設(shè)碳完全炭燒生成二氧化碳時,氧氣的質(zhì)量為x

解得:x16g

設(shè)碳不完全炭燒生成一氧化碳時,氧氣的質(zhì)量為y

解得:y8g;

所以若反應(yīng)前容器中碳粉的質(zhì)量為6g且小明的猜想成立,則容器中氧氣質(zhì)量的取值范圍是大于8g,且小于16g;故填:大于8g,且小于16g。

練習冊系列答案
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1)鈦合金屬于_____ (選填混合物純凈物

2)鈦酸亞鐵中Fe的化合價為+2價,則FeTiO3中鈦的化合價為_____ 價。

3)在該反應(yīng)中作為反應(yīng)物的氫氣也是清潔的理想能源,其燃燒的化學方程式為_____

4)氯化過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為,則X的化學式為_____

5TiCl4和金屬鎂經(jīng)高溫冶煉得到金屬Ti,請寫出該反應(yīng)的化學方程式_____。該反應(yīng)屬于_____反應(yīng)類型(判斷基本反應(yīng)類型)

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