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,待反應結束後,容器中的碳粉...
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問題詳情:
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,待反應結束後,容器中的碳粉已完全消失。該小組成員對容器中反應後的氣體進行如下探究:
【知識回顧】碳充分燃燒和不充分燃燒的產物是不同的,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組成提出如下四種猜想,你認爲其中明顯不合理的有 (填字母)。
A.C和CO B.只有CO C.CO和O2的混合氣體 D.只有CO2
(2)小明認爲容器中的氣體還可能是CO和CO2的混合氣體;小強認爲容器中的氣體還可能是 。
【實驗探究1】小明爲了驗*自己的猜想,按如圖所示裝置進行探究。
請回答下列問題:
(3)裝置B中NaOH溶液的作用是 。
(4)若小明的猜想成立,則裝置A中的實驗現象是 ,反應的化學方程式是 ,裝置D玻璃管中的實驗現象是 ,反應的化學方程式是 。
【實驗探究2】小強把小明實驗中的氧化鐵換成了銅絲網,並去掉E裝置驗*其猜想。
若小強的猜想成立,則裝置D中的實驗現象是 。
【反思交流】有同學認爲,小強應先通入容器中氣體一段時間後方可加熱,你認爲這樣修改的原因是 。
【拓展延伸】若反應前容器中碳粉的質量爲6g且小明的猜想成立,則容器中氧氣質量的取值範圍是 。
【回答】
【知識回顧】2C+O22CO
【提出猜想】(1)AC (2)CO2和O2 (3)吸收二氧化碳 (4)澄清石灰水變渾濁;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;紅棕*粉末變成黑*粉末;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【實驗探究2】銅網由紅*變成黑*
【反思交流】防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗,防止加熱時發生*
【拓展延伸】8g<mO2<16g
解析:【知識回顧】
碳不充分燃燒生成一氧化碳,反應的化學方程式爲:2C+O22CO。
故填:2C+O22CO。
【提出猜想】
(1)其中明顯不合理的有A、C,這是因爲碳粉已經消失,一氧化碳在高溫條件下能和氧氣反應生成二氧化碳。
故填:AC。
(2)小明認爲容器中的氣體還可能是CO和CO2的混合氣體;小強認爲容器中的氣體還可能是CO2和O2。
故填:CO2和O2。
(3)裝置B中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳。
故填:吸收二氧化碳。
(4)若小明的猜想成立,則二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,反應的化學方程式爲:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,因此裝置A中的實驗現象是澄清石灰水變渾濁;
裝置D玻璃管中氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳,實驗現象是紅棕*粉末變成黑*粉末,反應的化學方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填:澄清石灰水變渾濁;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;紅棕*粉末變成黑*粉末;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【實驗探究2】
若小強的猜想成立,則裝置D中的銅和氧氣反應生成黑*固體氧化銅,實驗現象是銅網由紅*變成黑*。
故填:銅網由紅*變成黑*。
【反思交流】
有同學認爲,小強應先通入容器中氣體一段時間後方可加熱,這樣修改的原因是防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗,防止加熱時發生*。
故填:防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗,防止加熱時發生*。
【拓展延伸】
設6g碳粉完全燃燒需要氧氣質量爲x,不完全燃燒需要氧氣質量爲y,
C+O2CO2,
12 32
6g x
=,
x=16g,
2C+O22CO,
24 32
6g y
=,
y=8g,
由以上分析可知,若反應前容器中碳粉的質量爲6g且小明的猜想成立,則容器中氧氣質量的取值範圍是:8g<mO2<16g,
故填:8g<mO2<16g。
知識點:二氧化碳和一氧化碳
題型:實驗題
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