人教版化學(xué)九年級上冊-碳和碳的氧化物的實(shí)驗(yàn)專題

/碳和碳的氧化物實(shí)驗(yàn)專題附答案1.達(dá)州盛產(chǎn)天然氣,有“中國氣都〞之稱的美譽(yù)．天然氣的主要成分是甲烷〔CH4〕,我?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣,請你參與：

【提出問題】：甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)？

【查閱資料】：含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO2,不完全燃燒生成CO；無水CuSO4遇水變藍(lán)．

【猜測與假設(shè)】：甲

CO2

H2O；乙

CO

H2O；丙

NH3CO2

H2O；丁

CO2

CO

H2O．

你認(rèn)為丙_同學(xué)的猜測是錯誤的,理由是根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反響前后元素種類不變．

【實(shí)驗(yàn)探究】：為了驗(yàn)證上述猜測與假設(shè),將甲烷在一定量的O2中燃燒的產(chǎn)物依次通過如下圖裝置：

〔1〕A、B裝置的順序能否顛倒？〔填“能“或“否〞〕否．

〔2〕實(shí)驗(yàn)中用純潔O2而不用空氣的原因是因?yàn)榭諝庵泻衅渌麣怏w雜質(zhì),會引起實(shí)驗(yàn)干擾．

〔3〕實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO4變藍(lán),B、D中澄清石灰水變渾濁,C中紅色粉末變成黑色,由此推斷乙同學(xué)猜測成立．

〔4〕請寫出B中澄清石灰水變渾濁、C中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O、Fe2O3+3COeq\o(\s\up6(高溫),\s\do0(====))2Fe+3CO2．

【反思與交流】：為防止有毒的CO污染環(huán)境,所以含碳元素的物質(zhì)燃燒必須滿足的條件是第一是提供足夠多的空氣或者氧氣,第二增大可燃物與氧氣或者空氣的接觸面積．2.研究性學(xué)習(xí)小組選擇從空氣中制取氮?dú)庾鳛檠芯空n題,以下是他們設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案：

〔1〕除去二氧化碳和水蒸氣：右圖A裝置的作用是出去二氧化碳?xì)怏wA裝置中發(fā)生的是化學(xué)變化〔“物理變化〞或者“化學(xué)變化〞〕變化．B裝置中濃硫酸的作用是枯燥氣體．

〔2〕除去氧氣：他們分別收集一瓶氣體用圖C裝置進(jìn)行除去氧氣的燃燒實(shí)驗(yàn),其中甲同學(xué)選用紅磷,乙同學(xué)選用木炭．你認(rèn)為：選用木炭〔填“紅磷〞或“木炭〞〕的方法不科學(xué),原因是木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)致容器內(nèi)氣體不純潔．

〔3〕分析誤差：此法得到的氮?dú)饷芏取矘?biāo)準(zhǔn)狀況下〕經(jīng)科學(xué)測定,與氮?dú)獾膶?shí)際密度有誤差,請你分析出現(xiàn)誤差的可能原因〔只寫兩種,不考慮計算誤差〕：①還含有稀有氣體；②氧氣沒有被完全消耗．3.為減少煤燃燒帶來的大氣污染,提高煤的燃燒效率,一些城市使用焦?fàn)t煤氣〔焦?fàn)t煤氣是脫硫煤隔絕空氣強(qiáng)熱的局部產(chǎn)物〕作為潔凈的生活燃料,其成分是初中課本中常見的氣體．現(xiàn)通過以下實(shí)驗(yàn)流程對焦?fàn)t煤氣的成分進(jìn)行局部探究．

〔1〕白色沉淀A、B是不是同一種物質(zhì)？是〔填“是〞或“不是〞〕；

〔2〕從探究過程可推出焦?fàn)t煤氣中一定含有二氧化碳?xì)怏w；

〔3〕焦?fàn)t煤氣的可能組成為二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氫氣、〔只寫一種可能的情況〕．4.某火力發(fā)電廠以煤為燃料,充分燃燒后將熱能轉(zhuǎn)化為電能,其排出的廢氣中含有CO2、SO2、水蒸氣等．SO2既能使品紅溶液褪色,又能使澄清石灰水變混濁．因SO2有復(fù)原性,故還能被高錳酸鉀溶液氧化而除去,無水硫酸銅與水由白變藍(lán)．為了檢驗(yàn)該發(fā)電廠排出的廢氣中的成分,用如下圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器連接的順序?yàn)椤蔡顚?dǎo)管接口字母〕EFCDBA根據(jù)_B裝置中品紅溶液褪色_現(xiàn)象能證明有SO2存在。根據(jù)D中無明顯變化和裝置A中澄清石灰水變渾濁現(xiàn)象證明有CO2存在。把裝置E放置在最后,能否證明該廢氣中含有水蒸氣？不能,如果放在最后,由于實(shí)驗(yàn)過程使用的試劑都是溶液,含有水蒸氣,容易引起實(shí)驗(yàn)干擾裝置B作用是出去二氧化硫氣體,裝置D的作用是檢驗(yàn)是否還含有二氧化硫氣體寫出裝置A中發(fā)生反響的化學(xué)方程式：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O、5.水煤氣是重要的氣體燃料,某水煤氣樣品可能含有CO2、CO和H2,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對該水煤氣樣品的成分進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)一：〔1〕將該水煤氣樣品通入澄清石灰水,假設(shè)看到澄清石灰水變渾濁,證明該氣體樣品中含有CO2.實(shí)驗(yàn)二：〔2〕為了證明該水煤氣樣品中含有CO,小明設(shè)計了如以下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明該氣體樣品中含有CO。請答復(fù)：A中的藥品是氫氧化鈉溶液,作用是出去混合氣體中的二氧化碳?xì)怏w；硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的黑色粉末是氧化銅?！?〕小張認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)密,做了如以下圖的改良：那么B中澄清石灰水的作用是驗(yàn)證是否還含有二氧化碳?xì)怏w,當(dāng)觀察到黑色粉末變紅色C裝置中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象時,可以肯定該水煤氣樣品中一定含有CO。6.某市三名學(xué)生誤入廢棄的防空洞,雖經(jīng)搶救,仍造成學(xué)生及搶救人員重大傷亡．該事件提醒我們：

〔1〕進(jìn)入洞穴前,需要進(jìn)行燈火實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),當(dāng)證明洞內(nèi)缺氧時,應(yīng)攜帶裝有氧氣的氧氣瓶進(jìn)入洞穴．

〔2〕需要檢驗(yàn)洞內(nèi)氣體成分．例如可組合以下圖裝置檢驗(yàn)它是否含H2O、CO、CO2．①先用丙從洞穴中抽取氣體樣品,然后將裝置按如下順序連接〔填A(yù)、B…〕：E接C,D接A,B接F．

②通入氣體實(shí)驗(yàn)后,觀察到

乙中出現(xiàn)白色固體轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色時,證明含H2O；觀察到甲中出現(xiàn)中澄清石灰水變渾濁時,證明含CO2；觀察到丁中出現(xiàn)黑色固體變紅色,澄清石灰水變渾濁時,證明含有CO．最終尾氣應(yīng)作點(diǎn)燃或者回收處理．7.化學(xué)興趣小組用以下裝置探究煉鐵的原理。(1)加熱Fe2O3之前要先通一會兒CO,目的是排空裝置中的空氣防止加熱時可能發(fā)生爆炸。(2)方框中連接的是C和D,導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閍→(d)→(b)→(e),如果導(dǎo)管連接錯誤,后果是C裝置中的雙孔膠塞由于內(nèi)部壓強(qiáng)太大而脫離裝置。(3)玻璃管A中發(fā)生反響的化學(xué)方程式為Fe2O3+3COeq\o(\s\up6(高溫),\s\do0(====))2Fe+3CO2,用這種方法“煉〞得的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是煉出來的鐵為純潔物,工業(yè)上煉出來的是生鐵為混合物。8.小強(qiáng)同學(xué)設(shè)計了如以下圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究CO的有關(guān)性質(zhì),根據(jù)圖答復(fù)以下問題：〔1〕實(shí)驗(yàn)開始時,先翻開彈簧夾①還是②,eq\o\ac(○,2),為什么？理由：排空裝置中的空氣防止加熱時可能發(fā)生爆炸；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,是先夾上彈簧夾①還是②,eq\o\ac(○,1),為什么？理由：繼續(xù)通入一氧化碳防止熱的銅又被氧化；〔2〕實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A黑色固體轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色,反響方程式是CuO+COeq\o(\s\up6(高溫),\s\do0(====))Cu+CO2；B澄清石灰水變渾濁,反響方程式是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檢驗(yàn)是否有二氧化碳?xì)怏w生成；〔4〕實(shí)驗(yàn)中在導(dǎo)管a、b處都需點(diǎn)燃,其目的是否相同？不相通；理由是a處為給裝置提供熱量,d處為尾氣處理防止污染空氣；〔5〕上述實(shí)驗(yàn)可以總結(jié)CO的性有：可燃性、復(fù)原性、毒性。9.載人航天飛行器的模擬座中,空氣更新過程如以下圖所示。①裝置Ⅰ的作用是對混合氣體進(jìn)行別離。②在裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中發(fā)生化學(xué)變化的是Ⅱ、Ⅲ〔填序號〕。③從裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出,O2的來源是CO2和H2O,假設(shè)產(chǎn)生800gO2,消耗880gCO2,那么同時消耗H2O80g。10.某同學(xué)用以下圖裝置驗(yàn)證某混合氣體中一定含有水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳三種氣體〔假設(shè)每步操作中,參加反響的氣體都完全反響或吸收〕．

〔1〕該同學(xué)驗(yàn)證三種氣體一定存在．實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時,假設(shè)要?dú)怏w從左向右流動,那么這幾種儀器的連接順序應(yīng)是：混合氣體→B→E→C→D→A〔填A(yù)、B、C、D、E〕；

〔2〕B裝置中觀察到的現(xiàn)象為白色固體轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色．

〔3〕混合氣體通過A裝置發(fā)生反響的化學(xué)方程式為CuO+COeq\o(\s\up6(高溫),\s\do0(====))Cu+CO2．11.草酸晶體〔H2C2O4?2H2O〕熔點(diǎn)較低,受熱時會迅速熔化并發(fā)生分解,其分解反響的化學(xué)方程式為：H2C2O4?2H2O=CO↑+CO2↑+3H2O．某實(shí)驗(yàn)小組為檢驗(yàn)草酸分解產(chǎn)物中是否有CO,設(shè)計了如以下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．答復(fù)以下有關(guān)問題：

〔1〕寫出A裝置中儀器①的名稱鐵架臺．

〔2〕點(diǎn)燃A處酒精燈后,先收集一試管氣體,用拇指試管口,移近酒精燈火焰,松開拇指,假設(shè)不發(fā)出鋒利的爆鳴聲,才點(diǎn)燃E和D處的酒精燈．

〔3〕C裝置的作用是枯燥氣體．

〔4〕D裝置中發(fā)生反響的化學(xué)方程式是CuO+COeq\o(\s\up6(高溫),\s\do0(====))Cu+CO2．

〔5〕實(shí)驗(yàn)時D裝置中可觀察到的現(xiàn)象是黑色固體轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色．

〔6〕實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,應(yīng)先熄滅D處〔填“A〞、“D〞或“E〞〕的酒精燈12.以下圖是某課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計的氣體制備與性質(zhì)驗(yàn)證的組合實(shí)驗(yàn),其中裝置C的作用是將二氧化碳和炭粉在高溫下轉(zhuǎn)化為一氧化碳．請看圖答復(fù)以下問題：

〔1〕寫出裝置A中發(fā)生反響的化學(xué)方程式CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑．

〔2〕裝置B中濃硫酸的作用是枯燥氣體．

〔3〕裝置D中玻璃管內(nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為紅色固體轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?/p>

〔4〕該套裝置中有一個明顯的缺乏之處,應(yīng)在裝置E后放置燃著的酒精燈處理尾氣．這樣做,的原因是防止一氧化碳?xì)怏w污染空氣．13.根據(jù)以下裝置圖,用序號答復(fù)：〔1〕根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能直接證明一氧化碳中含二氧化碳應(yīng)將氣體通過丁裝置．

〔2〕為驗(yàn)證二氧化碳中含有少量的一氧化碳可將氣體通過丙丁甲裝置．

〔3〕為準(zhǔn)確測定水的組成,用鋅粒與鹽酸反響制得的氫氣復(fù)原氧化銅,并對生成的水進(jìn)行稱量．為防止雜質(zhì)干擾,按正確連接順序選用的裝置是：不純氫氣→丙→→→戊甲乙14.以下圖是實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣與稀鹽酸反響制取二氧化碳并驗(yàn)證其性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,試根據(jù)題目要求答復(fù)以下問題：

〔1〕儀器a的名稱是長進(jìn)漏斗；裝置A中發(fā)生的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑,裝置C中觀察到的現(xiàn)象是溶液轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色．

〔2〕裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳的密度比空氣大,它不能燃燒,也不能支持燃燒．由此可知,二氧化碳在生活中可用于滅火．

〔3〕實(shí)驗(yàn)室用裝置E來收集二氧化碳時,二氧化碳應(yīng)從C〔填“c端〞或“