Question

【題目】某興趣小組的同學在甲、乙兩個充滿O2的密閉容器中各加入一定量的碳粉，在高溫條件下使其充分反應，待反應結束后，兩個容器中的碳粉都已完全消失。該小組成員對兩容器中反應后的氣體進行如下探究：

（1）小紅同學對甲容器中氣體的組成提出如下四種猜想：

A．只有CO2 B．只有O2

C．只有CO D．CO和O2混合氣體

你認為上述猜想中明顯不合理的有 （填序號）。

（2）小明同學認為甲容器中的氣體還可能是CO和CO2的混合氣體，為了驗證自己的猜想，他準備按下圖所示裝置進行探究。

請回答：

①裝置B中濃硫酸的作用是 。

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C玻璃管中的實驗現象是 ，反應的化學方程式是 。

（3）小芳同學對乙容器中氣體的組成提出了除上述猜想外的另一種合理猜想，她的猜想是 ，于是她設計了下列實驗方案驗證其猜想：

【步驟l】先加熱裝有銅絲網的玻璃管一段時間后，再通入乙中的氣體，觀察現象。

【步驟2】將乙中的氣體通入澄清石灰水中，觀察現象。

指導老師在分析其實驗方案后，指出了其中存在的錯誤或不足。

①步驟1應先通入乙中氣體一段時間后方可加熱。你認為這樣修改的原因是 。

②沒有必要進行步驟2的實驗，其理由是 。

Answer 1

【答案】（1）BD

（2）①干燥氣體 ②澄清石灰水變渾濁 CO2 +Ca(OH)2==CaCO3↓+ H2O

紅色粉末變成黑色 Fe2O3+3CO高溫 2Fe+3CO2

（3）CO2和O2 的混合氣體

①排凈玻璃管中的空氣，排除空氣中氧氣的干擾

②碳在氧氣充足的情況下燃燒產物為二氧化碳

【解析】

試題分析：（1）碳會與氧氣反應，故反應后的容器中不可能只含有氧氣或是一氧化碳和氧氣的混合物，故選BD；

（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，一氧化碳具有還原性，能還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳。故A裝置中的澄清石灰水是檢驗混合氣體中是否含有二氧化碳；B裝置中的濃硫酸起干燥作用；C和D裝置是檢驗一氧化碳的存在，若有一氧化碳，C中的紅色粉末會變成黑色，D裝置中的澄清石灰水會變渾濁；

（3）若氧氣過量的，混合氣體還可能是二氧化碳和氧氣的混合物；該同學的設想是：先加熱裝有銅絲網的玻璃管一段時間后，再通入乙中的氣體，若含有氧氣，氧氣會與銅反應生成銅，現象是紅色的固體會變成黑色；再將乙中的氣體通入澄清石灰水中，若含有二氧化碳，那么澄清的石灰水會變渾濁；但由于空氣中含有氧氣，會對氧氣的檢驗造成干擾，故加入銅之前要把玻璃管中的氧氣除去；由于碳完全燃燒生成的二氧化碳，故沒有必要檢驗二氧化碳的存在。