初中化學二氧化碳和一氧化碳科學探究題專題訓練含答案

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姓名：__________班級：__________考號：__________一、科學探究題（共5題）1、在濃硫酸的催化作用下，固體草酸(H2C2O4)受熱分解生成碳的氧化物和水。某化學課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進行了如下實驗探究。（提出問題）生成物中有哪幾種碳的氧化物？（猜測）猜測1猜測2猜測3只有CO只有______含有CO和CO2（查閱資料）a氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，其原理為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；b濃硫酸具有吸水性。（設(shè)計實驗）基于猜測3，依據(jù)CO和CO2的性質(zhì)，興趣小組同學設(shè)計了如下實驗：（實驗探究）（1）觀察到______(填序號)裝置中的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO2氣體生成。（2）由兩種實驗現(xiàn)象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO：①C裝置中澄清石灰水不變渾濁，F(xiàn)裝置中_______。②E裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象_______。（實驗結(jié)論）通過實驗探究證明：猜測3成立。草酸分解的化學方程式是________。（問題討論）裝置末端酒精燈的作用是_________。2、氫氧化鈉是重要的化工原料。某同學對氫氧化鈉的性質(zhì)進行了如下探究：（1）將適量NaOH固體放入剛停止沸騰的水中，觀察到水重新沸騰，說明NaOH固體溶解時____（填“吸收”或“放出”）熱量。（2）?。?）中的溶液連入圖1電路中，閉合開關(guān)后，小燈泡發(fā)光，說明NaOH溶液具有導電性，NaOH以_____（填“分子”或“離子”）形式分散在水中。（3）在盛有NaOH溶液的燒杯中，滴加2～3滴無色酚酞試液，再逐滴加入稀鹽酸，邊滴加邊用玻璃棒攪拌，當溶液顏色剛好_____時，稀鹽酸和NaOH溶液恰好完全反應。（4）按圖2所示進行實驗，將H2O和NaOH溶液同時全部注入集氣瓶中，觀察到U形管內(nèi)液面_____，說明CO2和NaOH可以發(fā)生反應。（5）探究NaOH溶液和FeSO4溶液的反應（進行實驗1）該同學將NaOH溶液滴入盛有FeSO4溶液的試管中，觀察到有白色沉淀生成，短時間內(nèi)即變?yōu)榧t褐色。（查閱資料）FeSO4+2NaOH═Na2SO4+Fe（OH）2↓（白色）；Fe（OH）2容易被氧氣氧化：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3（紅褐色）。（提出問題）如何使白色沉淀長時間存在？（進行實驗2）改進實驗裝置如圖3所示，觀察到白色沉淀存在時間較長。（交流反思1）裝置中煤油的作用是_____。（發(fā)現(xiàn)問題）上述白色沉淀放置一段時間后，又轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。（進行實驗3）分析原因后，再次改進實驗裝置如圖4所示，打開止水夾K1、K2；一段時間后，關(guān)閉K1，具支試管B中出現(xiàn)白色沉淀，待液面穩(wěn)定后關(guān)閉K2，所得白色沉淀能保持更長時間。（交流反思2）①具支試管A中發(fā)生反應的化學方程式為_____。②H2的作用有：a．排出裝置中溶液上方的空氣；b．_____；c．將A中溶液壓入B中。（歸納總結(jié)）NaOH溶于水，水溶液能導電，顯堿性，能與非金屬氧化物、酸和鹽等物質(zhì)發(fā)生反應。3、在學習了單質(zhì)碳的化學性質(zhì)后，某化學興趣小組的同學對含碳化合物燃燒后的產(chǎn)物進行了探究。（提出問題）乙醇燃燒后的產(chǎn)物是什么？（查閱資料）①無水硫酸銅為白色粉末，遇水會變藍；②氯化鈣有吸水性，可做干燥劑。（做出猜想）猜想一：產(chǎn)物中含有CO、H2O；猜想二：產(chǎn)物中含有CO2、H2O；猜想三：產(chǎn)物中含有_______。（進行實驗）同學們設(shè)計了如下圖的實驗：檢查裝置氣密性后，將乙醇燃燒的產(chǎn)物依次通過如圖所示的裝置進行驗證；（部分夾持、固定裝置省略；B、D、G裝置中均為澄清的石灰水）。（1）裝置B的作用是_______。（2）F裝置中若發(fā)生反應，則化學方程式是______。（解釋與結(jié)論）經(jīng)過實驗，同學們認為猜想三成立。（3）實驗中能觀察到的現(xiàn)象是_______；裝置C中發(fā)生反應的化學方程式為_______。（反思與評價）實驗結(jié)束后，由于小麗同學的操作不當造成了儀器損壞，小組內(nèi)同學針對這個事故，進行了分析和討論。（4）為了避免此事故再次發(fā)生，同學們對該裝置進行了創(chuàng)新和改進，你認為他們的改進是________（文字說明或畫圖都可）。4、在探究堿溶液的化學性質(zhì)時，某興趣小組將兩支規(guī)格相同且充滿二氧化碳的試管分別插入氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液中，擺動試管，如下圖所示：（觀察現(xiàn)象）(1)實驗A中試管內(nèi)液面上升，試管內(nèi)出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象，發(fā)生反應的化學方程式為_______。(2)實驗B中試管內(nèi)液面上升，無渾濁現(xiàn)象。（提出問題）氫氧化鈉溶液與二氧化碳是否發(fā)生了反應。（討論交流）(1)甲同學根據(jù)B試管內(nèi)液面上升的現(xiàn)象，認為氫氧化鈉溶液與二氧化碳發(fā)生了反應。(2)乙同學認為：由此實驗直接得出二氧化碳和氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應的結(jié)論還不夠嚴密，你認為乙同學的理由是_______。(3)丙同學認為：可以從化學反應有新物質(zhì)生成的角度，來證明二氧化碳和氫氧化鈉溶液是否發(fā)生化學反應，他發(fā)現(xiàn)實驗臺上有下列試劑：酚酞溶液、石蕊溶液、稀鹽酸、稀硫酸、氯化鈣溶液、硝酸鋇溶液。請你從中選擇一種試劑，幫助丙同學設(shè)計實驗，驗證二氧化碳和氫氧化鈉溶液是否發(fā)生了化學反應。（實驗驗證）實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論二氧化碳與氫氧化鈉溶液_______化學反應(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)（拓展應用）根據(jù)以上實驗現(xiàn)象，參考小資料，選用“飽和氫氧化鈉溶液”或“飽和氫氧化鈣溶液”完成下面問題：小資料：20℃時氫氧化鈉的溶解度為109g，氫氧化鈣的溶解度為0.165g。(1)鑒別二氧化碳氣體，應該選用_______。(2)吸收二氧化碳氣體，應該選用_______。5、化學興趣小組的同學按圖示裝置及步驟驗證氫氧化鈉的化學性質(zhì)。（實驗步驟）I.將注射器內(nèi)的液體注入A中的錐形瓶。II.打開K1,觀察到C中部分紅色溶液沿導管倒吸入A，片刻后回流停止。Ⅲ.打開K2,觀察到B中溶液倒吸入A、C中,液面穩(wěn)定后觀察到A中溶液仍為紅色,C中溶液變?yōu)闊o色。同學們對相關(guān)問題分組展開如下探究。探究環(huán)節(jié)甲組的探究乙組的探究【提出問題】A中使酚酞變?yōu)榧t色的物質(zhì)是什么?C中溶液為什么變成無色?【做出猜想】猜想一:Na2CO3猜想二:Na2CO3和NaOH猜想一:實驗過程中酚酞變質(zhì)了猜想二:溶液中的NaOH反應完了【實驗驗證】小鵬取少量A中溶液于試管中,向其中滴加過量BaCl2溶液,若觀察到______，證明猜想二成立。小麗認為用Ba(OH)2溶液也可證明猜想二成立,小鵬認為小麗的方案不合理,理由是_______。(1)取少量C中溶液于試管中，向其中滴加NaOH溶液.溶液又變?yōu)榧t色，證明猜想一不成立。(2)用pH試紙測定C中溶液的酸堿度,若pH___7,證明猜想二成立。（反思交流）(1)甲、乙兩組同學的實驗證明了NaOH能與稀鹽酸、CO2發(fā)生反應；A中溶液里一定還存在NaCl。寫出NaOH與CO2發(fā)生反應的化學方程式_________。(2)【實驗步驟】中的現(xiàn)象_____(填“能”或“不能”)證明NaOH與CO2發(fā)生了反應。（拓展遷移）對于無明顯現(xiàn)象的化學反應，可通過檢驗有新物質(zhì)生成或檢驗_____的方法來證明反應發(fā)生了。============參考答案============一、科學探究題1、CO2A澄清石灰水變渾濁黑色粉末變紅色尾氣處理，將一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，防止污染空氣【分析】加熱條件下，氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；草酸分解生成一氧化碳、二氧化碳和水；氫氧化鈉溶液和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，濃硫酸能夠吸收水蒸氣；一氧化碳燃燒生成二氧化碳?！驹斀狻縖猜想]根據(jù)表格可知，猜想1是只有CO；猜想3是含有CO和CO2；故猜想2應該是只有CO2。故填：CO2.。[實驗探究]（1）觀察到A裝置中的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO2氣體生成。故填：A。（2）由兩種實驗現(xiàn)象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO：①C裝置中澄清石灰水不變渾濁，F(xiàn)裝置中澄清石灰水變渾濁。故填：澄清石灰水變渾濁。②E裝置中出現(xiàn)黑色粉末變紅色的現(xiàn)象，是因為氧化銅和一氧化碳發(fā)生了反應。故填：黑色粉末變紅色。[實驗結(jié)論]草酸分解生成一氧化碳、二氧化碳和水，反應的化學方程式是：。故填。[問題討論]裝置末端酒精燈的作用是尾氣處理，將一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，防止污染空氣。故填：尾氣處理，將一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，防止污染空氣。2、放出離子變?yōu)闊o色左低右高隔絕氧氣Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑作為保護氣，防止氫氧化亞鐵被氧化【詳解】（1）將適量氫氧化鈉固體放入剛停止沸騰的水中，水重新沸騰，說明氫氧化鈉固體溶解時放出熱量。故填：放出。（2）分子不導電，氫氧化鈉溶于水后形成自由移動的鈉離子和氫氧根離子，因而具有導電性，故填：離子。（3）氫氧化鈉具有堿性，酚酞遇堿變紅，因此向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸，當溶液顏色剛好由紅色變?yōu)闊o色時，表明稀鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應，故填：變?yōu)闊o色。（4）氫氧化鈉具有堿性，可吸收酸性氣體二氧化碳，因此將水和氫氧化鈉溶液同時全部注人集氣瓶中，右側(cè)集氣瓶內(nèi)氣體急劇減少，壓強急劇降低，將使U形管內(nèi)植物油被壓入右側(cè)，出現(xiàn)“左低右高”現(xiàn)象，故填：左低右高。（5）【交流反思1】

煤油不溶于水，且密度比水小，在硫酸亞鐵溶液中加入煤油，可起到隔絕氧氣的作用，避免氫氧化亞鐵與空氣接觸轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，故填：隔絕氧氣?！窘涣鞣此?】①裝置A中發(fā)生的是鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣的反應，反應的化學方程式是：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。②氫氣作為保護氣，可以防止氫氧化亞鐵被氧化，故填：作為保護氣，防止氫氧化亞鐵被氧化。3、CO、CO2、H2O檢驗氣體中是否含有二氧化碳A中白色固體變藍色；F中固體由紅色逐漸變成黑色；B和G中澄清石灰水變渾濁；氣球體積變大需要在F和G之間增加一個緩沖瓶，避免發(fā)生倒吸【詳解】【做出猜想】乙醇中含有碳、氫、氧三種元素，與氧氣反應，若不完全燃燒，有一氧化碳生成、二氧化碳和水生成，故猜想三：產(chǎn)物中含有CO、CO2、H2O；（1）氣體中含有二氧化碳，會使澄清石灰水變渾濁，可以推測裝置B的作用是檢驗氣體中是否含有二氧化碳；（2）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，該反應的化學方程式：；（3）經(jīng)過實驗，同學們認為猜想三成立，則生成物有CO、CO2、H2O，實驗中能觀察到的現(xiàn)象是無水硫酸銅遇水變藍色；澄清石灰水變渾濁；氧化鐵固體由紅色逐漸變成黑色；B和G中澄清石灰水變渾濁；氣球體積變大；G中發(fā)生的反應，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，該反應的化學方程式：（4）由于一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應，若反應后先熄滅酒精燈，造成溫度降低，壓強減小，G中液體會被壓入F中，造成倒吸，引起F中的熾熱的試管炸裂，所以需要在F和G之間增加一個緩沖瓶，避免發(fā)生倒吸。4、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O可能是二氧化碳溶于水發(fā)生飽和氫氧化鈣溶液飽和氫氧化鈉溶液【詳解】[觀察現(xiàn)象]（1）實驗A中試管內(nèi)液面上升，試管內(nèi)出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象是二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水，故填：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。[討論與交流]（2）直接得出二氧化碳和氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應的結(jié)論還不夠嚴密，理由是有可能是二氧化碳溶于水，造成氣體減少B試管內(nèi)液面上升，故填：可能是二氧化碳溶于水。（3）二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉和水，可將B試管液體倒入燒杯中，然后加入氯化鈣溶液，碳酸鈉和氯化鈣溶液生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，生成沉淀說明二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應，故填：發(fā)生。[拓展與應用]（1）鑒別二氧化碳氣體，應該選用飽和氫氧化鈣溶液，因為反應有現(xiàn)象，故填：飽和氫氧化鈣溶液。（2）吸收二氧化碳氣體，應該選用飽和氫氧化鈉溶液，因為氫氧化鈉溶解度大，吸收二氧化碳多，故填：飽和氫氧化鈉溶液。5、（甲組）生成白色沉淀,溶液仍為紅色；

向溶液中引入OH-,對NaOH的檢驗產(chǎn)生干擾?！埽ɑ?lt;或=）2NaOH

+CO2=

Na2CO3+H2O不能；

某種反應物消失（或減少）【詳解】【實驗驗證】（甲組）根據(jù)Na2CO3與BaCl2溶液會反應生成碳酸鈣沉淀，溶液酸堿性不變解答；根據(jù)向