Question

【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，待反應結束后，容器中的碳粉已完全消失。該小組成員對容器中反應后的氣體進行如下探究：

【提示】①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O； ②濃硫酸能吸水。

【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，你認為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）小明認為容器中的氣體還可能是CO和CO2的混合氣體；小強認為容器中的氣體還可能是________________。

【實驗探究1】小明為了驗證自己的猜想，按如下圖所示裝置進行探究。

請回答下列問題：

（1）裝置B中NaOH溶液的作用是___________________。

（2）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，并去掉E裝置驗證其猜想。

若小強的猜想成立，則裝置D中的實驗現象是_________________。

【反思交流】有同學認為，小強應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】若反應前容器中碳粉的質量為6g且小明的猜想成立，則容器中氧氣質量的取值范圍是________________。

Answer 1

【答案】 2C+O2 2CO AC（多選、少選或錯選均不得分） CO2、O2 除去二氧化碳（或吸收二氧化碳） 澄清石灰水變渾濁 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 紅色粉末變為黑色 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 紅色固體變黑（或銅絲網變黑等） 排盡玻璃管中的空氣，排除空氣中氧氣的干擾 8g～16g或8g＜m（O2）＜16g

【解析】(1).碳不充分燃燒生成一氧化碳，化學方程式為：2C+O2 2CO(2).容器中氣體的組成C和CO ，因為碳是固體，不是氣體且反應結束后，容器中的碳粉已完全消失。C．CO和O2的混合氣體，因為二者在高溫下會反應；(3).氧氣過量時，容器中的氣體還可能燃燒生成的CO2和剩余O2 ，(4).二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，裝置B中NaOH溶液的作用是除去二氧化碳。(5).若小明的猜想成立，則裝置A中的實驗現象是澄清石灰水變渾濁 ，證明有二氧化碳，(6).反應的化學方程式是CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O，(7).一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，裝置D玻璃管中的實驗現象是紅色粉末變為黑色，(8).反應的化學方程式是3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 。(9).小強把小明實驗中的氧化鐵換成了銅絲網，并去掉E裝置驗證其猜想。若小強的猜想成立，則裝置D中銅和氧氣反應生成氧化銅，實驗現象是紅色固體變黑；(10).裝置內原有的空氣中有氧氣，也能使銅反應生成氧化銅，所以應先通入容器中氣體一段時間排盡空氣后方可加熱，排除空氣中氧氣的影響。(11).若反應前容器中碳粉的質量為6g且小明的猜想成立。設6g碳完全燃燒需要氧氣的質量為x，不完全燃燒需要氧氣的質量為y，

C + O2點燃CO2 (O2充足)

12 32

6g x

12/6g=32/x x=16g

2C + O2點燃2CO

24 32

6g y

24/6g=32/y y=8g

所以氧氣的質量為8g～16g