Question

【題目】在學習了碳單質的知識后，興趣小組的同學們用以下實驗裝置來探究活性炭是否只由碳元素組成。請完成下列各小題：

[查資料]①活性炭能燃燒生成二氧化碳。

②氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳。

③圖二中產生的二氧化碳全部被氫氧化鈉溶液吸收。

（1）第一小組的同學用圖一裝置進行探究，他們將活性炭粉點燃后迅速伸入到盛滿氧氣的集氣瓶中燃燒。

①同學們觀察到活性炭粉燃燒，發出白光，澄清石灰水變渾濁，寫出澄清石灰水變渾濁的化學方程式_____。同學們同時還能觀察到的現象是_____。

②圖一中氣球的作用是_____。

③第一興趣小組的同學通過圖一中澄清石灰水變渾濁分析得出結論：活性炭是只由碳元素組成的。你是否同意這個結論：_____；你的理由是_____。

（2）第二小組的同學在老師的指導下用圖二裝置進行探究，他們用電子天平稱量1.2g高純度活性炭粉，裝入玻璃管中，同時稱量乙裝置的質量。

（3）連接好裝置進行實驗，先打開彈簧夾K1，關閉彈簧夾K2，緩慢通入氧氣，將玻璃管中空氣排盡后打開彈簧夾K2，關閉彈簧夾K1；再點燃酒精燈加熱。待活性炭粉反應完后繼續通入一會氧氣。最后再用電子天平稱量乙裝置的質量，發現乙裝置增加了4.4g。

①以上實驗中，緩慢通入氧氣，將玻璃管中空氣排盡后打開彈簧夾K2，關閉彈簧夾K1，請用實驗證明玻璃管中空氣確實已排盡，你的實驗是_____，實驗過程中通入氧氣要緩慢的一個主要原因是_____。

②開始時為什么是排盡玻璃管中的空氣_____，活性炭粉反應完后繼續通入一會氧氣的原因是_____。

③數據處理：乙裝置增加的4.4 g就是甲中活性炭粉燃燒生成的4.4g二氧化碳的質量，請你計算其中碳元素的質量_____。

（4）結論：活性炭只由碳元素組成。

Answer 1

【答案】CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 氣球變小 緩沖作用 不同意 澄清石灰水變渾濁只能證明活性炭中含有碳元素 在K1處放一根帶火星的木條，木條復燃，證明空氣已排盡 使木炭與氧氣充分反應 排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾 使生成的二氧化碳充分被氫氧化鈉溶液吸收 1.2g

【解析】

（1）①二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的方程式為：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；生成的二氧化碳被澄清石灰水吸收，瓶內氣壓減小，同學們同時還能觀察到的現象是：氣球變小。

故填：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；氣球變小；

②圖一中氣球起到緩沖的作用。故填：緩沖作用；

③澄清石灰水變渾濁只能證明活性炭中含有碳元素，不能證明活性炭是只由碳元素組成的。故填：不同意；澄清石灰水變渾濁只能證明活性炭中含有碳元素。

①檢驗空氣已排盡的方法是：在K1處放一根帶火星的木條，木條復燃，證明空氣已排盡；實驗過程中通入氧氣要緩慢的一個主要原因是使木炭與氧氣充分反應。故填：在K1處放一根帶火星的木條，木條復燃，證明空氣已排盡；使木炭與氧氣充分反應。

②開始時排盡玻璃管中的空氣目的是排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾；活性炭粉反應完后繼續通入一會氧氣的原因是使生成的二氧化碳充分被氫氧化鈉溶液吸收；故填：排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾；使生成的二氧化碳充分被氫氧化鈉溶液吸收。

③設活性炭中碳元素的質量為x。

x=1.2g

故填：1.2g；