Question

【題目】某興趣小組的同學(xué)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(yīng)，待反應(yīng)結(jié)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(yīng)后的氣體進行如下探究：

（1）小紅同學(xué)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(xué)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(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ，裝置C玻璃管中的實驗現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

（3）小芳同學(xué)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(shè)計了下列實驗方案驗證其猜想：

【步驟l】先加熱裝有銅絲網(wǎng)的玻璃管一段時間后，再通入乙中的氣體，觀察現(xiàn)象。

【步驟2】將乙中的氣體通入澄清石灰水中，觀察現(xiàn)象。

指導(dǎo)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(yīng)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(chǎn)物為二氧化碳

【解析】

試題分析：（1）碳會與氧氣反應(yīng)，故反應(yīng)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(xué)的設(shè)想是：先加熱裝有銅絲網(wǎng)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(yīng)生成銅，現(xiàn)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。