Question

【題目】某化學興趣小組在一個充滿O2的密閉容器中加入一定量的碳粉，在高溫條件下使其充分反應。待反應結束后，該小組成員對容器內剩余物質的組成進行如下探究：

（提出猜想）

(1)對容器中剩余物質的組成提出如下猜想，你認為不合理的有________(填字母)。

A．C和CO B．CO C．CO和O2 D．CO2 E．C和CO2

(2)小明認為可能是CO和CO2的混合氣體；你認為還可能是________。

（實驗探究）小明為了驗證自己的猜想，按如圖所示裝置進行探究。

(3)裝置B中NaOH溶液的作用是________。

(4)若小明的猜想成立，他能觀察到實驗現象有________。

(5)裝置D玻璃管中反應的化學方程式是________。

（反思交流）

(6)若反應前容器中碳粉的質量為12g且小明的猜想成立，則容器中氧氣質量(m)的取值范圍是_________。

Answer 1

【答案】 CE CO2 和O2 吸收CO2 排除對證明CO可能造成的干擾 A、E中澄清石灰水變渾濁，C中澄清石灰水變渾濁不變渾濁，D中紅棕色固體變為黑色 3CO+ Fe2O3=2Fe + 3CO2 16g <m< 32g

【解析】(1)高溫條件下，碳和二氧化碳反應生成一氧化碳，高溫下不能共存，故E錯；CO和O2在高溫的條件下會繼續反應，不會共存，故C錯；(2)碳和氧氣反應時，如果氧氣有剩余，則還應該含有二氧化碳氣體；(3)裝置B中NaOH溶液的作用是吸收CO2 排除對證明CO可能造成的干擾；(4)若小明的猜想成立，則裝置A、E中的實驗現象是澄清石灰水變渾濁；裝置D玻璃管中的實驗現象是紅色粉末變成黑色；C中澄清石灰水變渾濁不變渾濁；(5)D玻璃管中的實驗現象是紅色粉末變成黑色，是碳和氧化鐵高溫下生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式是：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2；(6)設碳完全炭燒生成二氧化碳時，氧氣的質量為x，

C+O2CO2

12 32

12g x

x=32g，

設碳不完全炭燒生成一氧化碳時，氧氣的質量為y

2C+O22CO

24 32

12g y

y=16g

所以若反應前容器中碳粉的質量為12g且小明的猜想成立，則容器中氧氣質量的取值范圍是16g 。