题目
题型:不详难度:来源:
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应,得到CO和H2,该反应的化学方程式为 ▲ 得到的CO和H2的混合气被称为合成气,合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属。
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备,并设计实验验证合成气的还原性。
I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气.根据(1)中所写的化学方程式.合成气中CO和H2的质量比为 ▲ 。
Ⅱ.用合成气还原足量氧化铜.实验装置如下图所示:
【设计买验步骤]
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品,通人一段时间合成气。
③分别称量装置D、E的质量。
④缓缓通入合成气,加热装置C,使其充分反应。
⑤停止加热,继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
[完善实验设计]经过讨论同学们认为,装置E后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤 ▲ (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验,并记录了实验现象和数据:
①装置C中出现 ▲ 色物质。
②称量数据如右表所示。
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象,认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。 .
②乙同学通过对上表数据的分析,推测除了CO和H2以外,制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。 ▲
③丙同学提出,实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气,使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? ▲ (选填“是”或“否”,并说明理由)。
[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料:甲烷具有还原性,可以还原氧化铜,生成CO2和H2O;
白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
实验设计:该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。
①上图装置F中盛放的试剂名称是 ▲ 。
②上图装置的正确连接顺序是 ▲ (填字母,且每套装置限用一次)。
[实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外,出现上表数据关系还可能是因为 ▲ (写出一个原因,并说明理由)。 ▲
答案
(1)CH4+H2O=CO+3H2
(2)I.14:3
Ⅱ.[完善实验设计]②
[进行实验]红
[现象分析和数据处理]
②如果只有CO和H。还原足量CuO,合成气中CO与H2的分子个数比为1:3。生成物中碳元素与氢元素的质量比为2;1
如果只有CH4还原足量CuO,生成物中碳元素与氢元索的质量比为3:1
现测得CO2的质量:201.5g--198.2g=3.3g H20的质量:896.0g一292.4g=3.6g
生成物中碳元索与氢元索的质量比:(3·3g×):(3.6g×)=9:4
9;4介于2:1和3:1之间
由此可推测出,除了CO和H2以外,制得的合成气中可能还有来反应的CH4,且
CH4也还原了CuO。(合理过程均给分)
③否。因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低·而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于2 :1,所以对推测结果无影响。(合理叙述均给分)
[拓展探究]澄清石灰水 HGFI
[实验反思]因为根据测得数据计算,生成物中碳、氧元素的质量比太置2:1,所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分子个数比大于1:3(或H2未完全参加反应、
生成的水未被完全吸收等) (合理答案均给分) 。
解析
核心考点
试题【(10南京市27).(l1分)一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学,(1)工业上用天然气和水蒸气在】;主要考察你对实验室制取气体的思路等知识点的理解。[详细]
举一反三
【提出问题】这包干燥剂是否变质,成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是CaO; 猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物;
猜想三:全部是Ca(OH)2; 猜想四:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物。
【实验探究】(1)取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含 。
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中含有______________。
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分,小组同学设计了以下三种方案。
另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌,静置后取上层清液于3支试管中。请你参与实验,并填写表中的空白:
写出方案二发生的化学反应方程式 。
【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想 成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注
意 。
[调查研究]
①实验盒中记录单上登记的5种溶液是:Na2CO3、CuSO4、Ca(OH)2、NaOH和稀盐酸,其中有颜色的是 溶液;
②查阅资料:无色有刺激性气味的氯化氢气体溶于水得到盐酸;
③研究方式:从4种无色溶液中任意取出3种为一组进行鉴别。
[提出假设] 同学们从4种无色溶液中取出3种,贴上A、B、C标签,并且假设这一组溶液可能是Na2CO3、Ca(OH)2和NaOH。
[实验探究] 同学们按以下步骤进行鉴别:
第一步 取3支试管,分别加入少量的A、B、C溶液,然后依次加入少量盐酸,实验现象记录如下:
实验结论:C是 溶液。
第二步 依据如图装置进行实验,其中夹持固定装置已略去。从长颈漏斗加入盐酸,可以观察到C溶液中气泡产生,A溶液中有白色沉淀生成,B溶液无明显变化。
实验解释:
①A溶液中产生的白色沉淀是 (写出化学式),
则A是 溶液。
②写出C溶液中发生反应的化学方程式 。
第三步 取少量B溶液倒入蒸发皿,加热,闻到有刺激性气味,
停止加热。
实验结论:B是 溶液。
经过上述三步实验,同学们认为最后一种溶液是 溶液。
[实验反思]老师提出:鉴别出C溶液后,不需外加试剂,就可以简便地鉴别出A、B溶液。请完成下列实验报告。
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取A、B两溶液分别于两支试管中,各滴加C溶液 | | 该溶液是A 溶液 |
| 该溶液是B溶液 |
(1)小红同学对甲容器中气体的组成提出如下四种猜想:
①只有CO ②只有CO2 ③只有O2 ④CO和O2混合气体
你认为上述猜想中明显不合理的有 (填序号)。
(2)小明同学认为甲容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体,为了验证自己的猜想,他准备按下图所示装置进行探究。
请你回答下列问题:
①装置B中浓硫酸的作用是 。
②若小明的猜想成立,则装置A中的实验现象是 ,反应的化学方程式是 装置C玻璃管中的实验现象是 ,反应的化学方程式是 。
(3)小芳同学对乙容器中气体的组成提出了除上述猜想外的另一种合理猜想,她的猜想是
于是她设计了下列实验方案验证其猜想
【步骤l】先加热装有铜丝网的玻璃管一段时间后,再通入乙中的气体,观察现象;
【步骤2】将乙中的气体通人澄清石灰承中,观察现象。
指导老师在分析其实验方案后,指出了其中存在的错误或不足。
①步骤I应先通入乙中气体一段时问后方可加热。你认为这样修改的原因是
②没有必要进行步骤2的实验,其理由是 。
“’若反应前甲、乙两容器中碳粉与氧气的质量比分别表示为。 当小明和小芳的猜想均成立时,则 (填>”、“<”或=”)
【查阅资料】漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2和Ca(OH)2,其有效成分是Ca(ClO)2。Ca(ClO)2可溶于水,漂白原理是:它在空气中发生反应Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO,HClO能使有色物质如品红溶液褪色。HClO不稳定,易分解生成HCl和O2。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
把少量漂白粉样品加入水中,通入足量的CO2气体,___________________。 | ______________________。 | 漂白粉的漂白作用已失效。 |
【继续探究】同学们对失效后的漂白粉的成分很感兴趣,并作进一步探究。在老师的帮助下,同学们对失效后的漂白粉成分进行猜想,猜想一:CaCl2和CaCO3;猜想二:CaCl2和Ca(OH)2;猜想三:CaCl2和CaCO3和Ca(OH)2。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤一:把样品加入水中,充分溶解后过滤, ________________________________。 | 有气泡产生。 | 猜想一成立。 |
步骤二:________________________________。 | ______________________。 |
装置:如右图,玻璃管内装有一根铜丝,铜丝上等距离系有11个棉球,两端与干燥管相连。
实验:玻璃管上段和下段的各5个棉球用紫色石蕊溶液润湿,干燥管内塞入用稀NaOH润湿的棉球。0号棉球内预先包有少量K2CO3粉末,用注射器通过管壁小孔向0号棉球缓慢注入0.5mL的稀H2SO4。
玻璃管内选用铜丝固定棉球,从金属活动性考虑,是由于铜丝_____________________;
注入0号棉球内的稀H2SO4能否用浓HCl代替?__________(填“能”或“不能”)原因是_________________________________________________________;
该实验可观察到的现象是____________________,实验中,还可观察到上段1号棉球变色。从微观角度看,可得到的结论是______________________________;
若在0号棉球内包少量MnO2粉末,用注射器向棉球内注入少量5﹪H2O2溶液。则反应的化学方程式为___________________________,其他试剂不变,该装置是否适合比较2与空气密度的大小?__________(填“是”或“否”)
与教材实验(如图1、图2)比较,该装置的优点是_______________________________
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