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1、第 1 页 碳和碳的氧化物实验专题附答案 1. 达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉天然气的主要成分是甲烷（CH4），我校化学兴趣小组的 同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】：含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO ；无水 CuSO4遇水变蓝 【猜想与假设】：甲CO2H2O ；乙CO H2O ；丙NH3CO2H2O ；丁CO2CO H2O 你认为丙_同学的猜想是错误的，理由是根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变 【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置： （1）A、
2、 B装置的 顺序能否颠倒？ （填“能“或 “否”） 否 （2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是因为空气中含有其他气体杂质，会引起实验干扰 （3）实验中观察到A中无水 CuSO4变蓝， B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断乙 同学猜想成立 （4）请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中红色粉末变成黑色的化学方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O、 Fe2O3+3CO高温 =2Fe+3CO2 【反思与交流】：为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是第一是提供足 够多的空气或者氧气，第二增大可燃物与氧气或者空气的接触面积 2. 研究性学习小组选择从空
3、气中制取氮气作为研究课题，以下是他 们设计的实验方案： （1）除去二氧化碳和水蒸气：右图 A装置的作用是 出去二氧化碳气 体 A装置中发生的是化学变化 （“物理变化”或者“化学变化”）变化B装置中浓硫酸的作用是干燥 气体 （2）除去氧气：他们分别收集一瓶气体用图C装置进行除去氧气的燃烧实验，其中甲同学选用红磷，乙 同学选用木炭你认为：选用木炭 （填“红磷”或“木炭”）的方法不科学，原因是木炭燃烧生成二氧 化碳气体导致容器内气体不纯净 （3）分析误差：此法得到的氮气密度（标准状况下）经科学测定，与氮气的实际密度有误差，请你分析 出现误差的可能原因（只写两种，不考虑计算误差）：还含有稀有气体；氧气
4、没有被完全消耗 3. 为减少煤燃烧带来的大气污染，提高煤的燃烧效率，一些城市使用焦炉煤气（焦炉煤气是脱硫煤隔绝空 气强热的部分产物）作为洁净的生活燃料，其成分是初中课本中常见的气体现通过以下实验流程对焦炉 煤气的成分进行局部探究 （1）白色沉淀A、B是不是同一种物质？是（填“是”或“不是”）； （2）从探究过程可推出焦炉煤气中一定含有二氧化碳 气体； （3）焦炉煤气的可能组成为二氧化碳 、一氧化碳、甲烷、氢气、（只写一种可能的情况） 4. 某火力发电厂以煤为燃料，充分燃烧后将热能转化为电能，其排出的废气中含有CO2 、 SO2 、 水蒸气等 已 知 SO2既能使品红溶液褪色，又能使澄清石灰水变
5、混浊因SO2有还原性，故还能被高锰酸钾溶液氧化而 除去，无水硫酸铜与水由白变蓝为了检验该发电厂排出的废气中的成分，用如图所示的装置进行实验 (1) 仪器连接的顺序为（填导管接口字母）EFCDBA (2) 根据 _B装置中品红溶液褪色_现象能证明有SO2存在。 (3) 根据 D中无明显变化和装置A中澄清石灰水变浑浊现象证明有CO2存在。 (4) 把装置 E 放置在最后，能否证明该废气中含有水蒸气？不能，如果放在最后，由于实验过程使用的试 剂都是溶液，含有水蒸气，容易引起实验干扰 (5) 装置 B作用是 出去二氧化硫气体，装置 D的作用是 检验是否还含有二氧化硫气体 (6) 写出装置A中发生反应的
6、化学方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O、 5. 水煤气是重要的气体燃料，某水煤气样品可能含有CO2、CO和 H2，某化学兴趣小组的同学对该水煤气样 品的成分进行探究。 实验一：（1）将该水煤气样品通入澄清石灰水，若看到澄清石灰水变浑浊，证明该气体样品中含有CO2. 实验二：（2）为了证明该水煤气样品中含有CO ，小明设计了如下图所示装置进行实验，证明该气体样品中 含有 CO 。请回答： A中的药品是 氢氧化钠溶液 ，作用是 出去混合气体中的二氧化碳气体；硬质玻璃 管内的黑色粉末是氧化铜 。 第 3 页 （3）小张认为小明的实验不够严密，做了如下图的改进：则B 中澄清石灰水的作用
7、是验证是否还含有二 氧化碳气体 ，当观察到 黑色粉末变红色C装置中澄清石灰水变浑浊的现象时，可以肯定该水煤气样品中一 定含有 CO 。 6. 某市三名学生误入废弃的防空洞，虽经抢救，仍造成学生及抢救人员重大伤亡该事件提醒我们： （1）进入洞穴前，需要进行灯火实验 实验，当证明洞内缺氧时，应携带装有氧气的氧气瓶进入洞穴 （2）需要检验洞内气体成分例如可组合下图装置检验它是否含H2O 、CO 、 CO2 先用 丙从洞穴中抽取气体样品，然后将装置按如下顺序连接（填A、B） ：E接 C， D接 A， B接 F 通入气体实验后，观察到乙中出现白色固体转变为蓝色时，证明含H2O ；观察到甲中出现中澄清 石
8、灰水变浑浊时，证明含CO2；观察到 丁中出现 黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊时，证明含有CO 最 终尾气应作 点燃或者回收处理 7. 化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。 (1) 加热 Fe2O3之前要先通一会儿CO ，目的是 排空装置中的空气防止加热时可能发生爆炸。 (2) 方框中连接的是C和 D，导管接口的连接顺序为a( d ) ( b )( e )，如果导管连接错误， 后果是 C装置中的双孔胶塞由于内部压强太大而脱离装置。 (3) 玻璃管 A中发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 高温 =2Fe+3CO2， 用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的 生铁在组成上的最大区别是炼出来的铁
9、为纯净物，工业上炼出来的是生铁为混合物。 8. 小强同学设计了如下图的实验装置探究CO的有关性质，根据图回答问题： （1）实验开始时，先打开弹簧夹还是， 2 ，为什么？理由：排空装置中的空气防止加热时可能发生 爆炸 ；实验结束时，是先夹上弹簧夹还是， 1 ，为什么？理由：继续通入一氧化碳防止热的铜又被 氧化 ； （2）实验现象： A黑色固体转变为红色，反应方程式是CuO+CO 高温 =Cu+CO2； B澄清石灰水变浑浊，反应方程式是Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O； C小白鼠窒息死亡。 （3） B瓶中澄清石灰水的作用是检验是否有二氧化碳气体生成； （4）实验中在导管a、b处都需点燃，
10、其目的是否相同？不相通； 理由是 a 处为给装置提供热量，d 处为尾气处理防止污染空气； （5）上述实验可以总结CO的性有： 可燃性、还原性、毒性。 9. 载人航天飞行器的模拟座中，空气更新过程如下图所示。 装置的作用是对混合气体进行分离。 在装置、中发生化学变化的是、（ 填序号）。 从装置、可看出，O2的来源是CO2和 H2O，若产生800g O2，消耗880g CO2，则同时消耗 第 4 页 H2O 80g。 10. 某同学用下图装置验证某混合气体中一定含有水蒸气、二氧化碳和一氧化碳三种气体（假设每步操作 中，参加反应的气体都完全反应或吸收） （ 1）该同学验证三种气体一定存在实验进行时，
11、若要气体从左向右流动，则这几种仪器的连接顺序应 是：混合气体 B ECD A（填 A、B、C、 D、E）； （2） B装置中观察到的现象为白色固体转变为蓝色 （3）混合气体通过A装置发生反应的化学方程式为CuO+CO 高温 =Cu+CO2 11. 草酸晶体（H2C2O4?2H2O ）熔点较低，受热时会迅速熔化并发生分解，其分解反应的化学方程式为： H2C2O4?2H2O =CO +CO2+3H2O 某实验小组为检验草酸分解产物中是否有CO ，设计了如下图所示的实验装 置回答下列有关问题： （1）写出 A装置 中仪器的名 称铁架台 （2）点燃 A处酒 精灯后，先收集一试管气体，用拇指试管口，移近
12、酒精灯火焰，松开拇指，若不发出尖锐的爆鸣声，才点 燃 E和 D处的酒精灯 （3） C装置的作用是 干燥气体 （4） D装置中发生反应的化学方程式是CuO+CO 高温 =Cu+CO2 （5）实验时D装置中可观察到的现象是黑色固体转变为红色 （6）实验结束时，应先熄灭D处（填“ A”、“ D”或“ E”）的酒精灯 12. 下图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，其中装置C的作用是将二氧化碳和炭 粉在高温下转化为一氧化碳请看图回答下列问题： 第 5 页 （1）写出装置A中发生反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 （2）装置 B中浓硫酸的作用是干燥气体 （3
13、）装置 D中玻璃管内的实验现象为红色固体转变为黑色 （4）该套装置中有一个明显的不足之处，应在装置E后放置燃着的酒精灯处理尾气这样做， 的原因是防 止一氧化碳气体污染空气 13. 根据下列装置图，用序号回答： （1）根据实验现象能直接证明一氧化碳中含二氧化碳应将气体通过丁装置 （2）为验证二氧化碳中含有少量的一氧化碳可将气体通过丙丁甲 装置 （3）为准确测定水的组成，用锌粒与盐酸反应制得的氢气还原氧化铜，并对生成的水进行称量为防止 杂质干扰，按正确连接顺序选用的装置是：不纯氢气丙戊甲乙 14. 下图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图，试根据题目要求回答 下列问题：
14、 （1）仪器 a 的名称是 长进漏斗 ；装置 A中发生的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2，装置 C中观 察到的现象是溶液转变为红色 （2）装置D 中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧， 也不能支持燃烧由此可知，二氧化碳在生活中可用于灭火 （3）实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从C（填“c 端”或“d 端”）通入 15. 实验室要用含少量二氧化碳的一氧化碳制取纯净、干燥的一氧化碳，再还原氧化铜，并验证产物，请 根据如图所示的实验装置回答下列问题： 第 6 页 （1）用字母标号表示装置连接的正确顺序（每种装置只用一次）：A C B FDE； （2） D 装置中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，D 处发生反应的化学方程式是Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O （3） E装置点燃尾气的原因是进行尾气处理，防止污染空气 教师 批改 日期 针对 性意 见