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）小明為了驗證自己的猜想，按如圖所示裝置進行探究。

（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________。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）

（5）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________。

（6）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】AC CO2和O2 吸收二氧化碳 澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 紅棕色粉末變為黑色粉末 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 銅絲網由紅色變為黑色 防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗，防止加熱時，發生爆炸 8g<m氧氣<16g

【解析】

(1)由題干可知，容器中的碳粉已完全消失，因此，C和CO的猜想不合理，CO和O2在高溫條件下，會繼續發生反應生成二氧化碳，所以，CO和O2的混合氣體的猜想不合理，故填寫：AC；

(2)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，當氧氣過量是時，容器中反應后的氣體為氧氣和生成的二氧化碳，故填寫：CO2和O2；

(3)由圖可知，最左端的澄清石灰水是檢驗混合氣體中的二氧化碳的，若檢驗完畢，為避免對剩余氣體的檢驗產生干擾，要除去二氧化碳，裝置B中NaOH溶液的作用就是吸收二氧化碳，故填寫：吸收二氧化碳；

(4)小明的猜想中有二氧化碳，檢驗二氧化痰碳的方法是通入澄清的石灰水，當石灰水變渾濁，證明有二氧化碳氣體，因此，裝置A中的實驗現象是澄清石灰水變渾濁，故填寫：澄清石灰水變渾濁；

澄清石灰水的溶質氫氧化鈣遇到二氧化碳會生成白色沉淀碳酸鈣和水，故填寫：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O；

小明的猜想是氣體是CO和CO2的混合氣體，當混合氣體通過裝置D，若出現紅棕色粉末變為黑色粉末的現象證明混合氣體中有一氧化碳，故填寫：紅棕色粉末變為黑色粉末；

一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，故填寫：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

小強認為容器中的氣體還可能是CO2和O2，當他把實驗中的氧化鐵換成了銅絲網，若氣體中有氧氣，氧氣會和銅反應生成黑色氧化銅，實驗現象是銅絲網由紅色變為黑色，故填寫：銅絲網由紅色變為黑色；

(5)小強先通入容器中氣體一段時間后方可加熱，原因是：他的猜想中有氧氣，空氣中也有氧氣，防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗，同時，也可以防止加熱時，發生爆炸，故填寫：防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗，防止加熱時，發生爆炸；

(6)當密閉容器中氧氣不足時， 假設6g碳粉，消耗氧氣質量為x，則

x=8g

當密閉容器中氧氣充足時， 假設6g碳粉，消耗氧氣質量為y，則

y=16g

小明的猜想中既有一氧化碳，又有氧氣，因此，氧氣質量的取值范圍是8g<m氧氣<16g，故填寫：8g<m氧氣<16g。