Question

（2013?西城區(qū)一模）興趣小組根據(jù)老師提供的實驗裝置進行如下實驗．（試劑均足量，假設(shè)各步反應(yīng)均完全，裝置可重復(fù)使用，部分夾持裝置已省略，組合裝置氣密性良好．）

（1）甲組同學(xué)利用A中產(chǎn)生的氧氣驗證B中的黑色粉末是炭粉．
①A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
②為完成此實驗，除用裝置A、B外，還需要補充的裝置有

CD

（填裝置序號）．
③說明黑色粉末是炭粉的反應(yīng)的化學(xué)方程式是

C+O₂

點燃  .

CO₂ Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
（2）A中燒瓶內(nèi)的氣體可能含有CO、CO₂、CH₄中的一種或幾種，為確定燒瓶內(nèi)氣體的成分，乙組同學(xué)進行如下實驗：
【資料】甲烷和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₄+4CuO

△   .

4Cu+CO₂+2H₂O
I． 將3.0g的濃氫氧化鈉溶液滴入燒瓶中，充分反應(yīng)；
II．按A→C→B→C→D的順序連接裝置，打開K₁，從K₁處通入氮氣，打開K₂，排盡B中空氣，加熱B中足量的氧化銅固體，充分反應(yīng)；
III．反應(yīng)結(jié)束后，測得燒瓶中溶液的質(zhì)量為3.1g，B中固體的質(zhì)量減少了0.32g，
第二個C裝置的質(zhì)量增加了0.18g．
①打開K₂前通入氮氣的目的是

防止倒吸

．
②兩個裝置C中試劑相同，裝置C中的試劑名稱是

濃硫酸

．
③燒瓶中氣體的成分是

CO₂和CH₄

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)制取氧氣不需要加熱，用過氧化氫制取氧氣考慮；②根據(jù)二氧化碳的驗證方法和尾氣處理考慮；③根據(jù)驗證碳是利用碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，再利用二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁來分析；（2）①根據(jù)氫氧化鈉吸入二氧化碳使燒瓶內(nèi)壓強減小，進行分析；②濃硫酸具有吸水性，是為了驗證反應(yīng)后是否有水生成；③根據(jù)氫氧化鈉溶液質(zhì)量增加說明有二氧化碳，再根據(jù)反應(yīng)后生成水．判斷含有甲烷．

解答：解：（1）①制取氧氣不需要加熱，用過氧化氫制取氧氣，反應(yīng)物是過氧化氫寫在等號的左邊，生成物是水和氧氣寫在等號的右邊，反應(yīng)條件是二氧化錳做催化劑，氧氣后面標上上升符號，所以方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑； 
②由于碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，需要用C裝置驗證二氧化碳的生成，碳與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳有毒，為了防止污染空氣，需要點燃處理；
③說明黑色粉末是炭粉的反應(yīng)的化學(xué)方程式是根據(jù)碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)物是碳和氧氣，生成物是二氧化碳，反應(yīng)條件是點燃，所以方程式是：C+O₂

點燃  .

CO₂；驗證二氧化碳是用石灰水，反應(yīng)物是氫氧化鈣和二氧化碳寫在等號的左邊，生成物是碳酸鈣和水，寫在等號的右邊，碳酸鈣后面標上沉淀符號；所以方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）①氫氧化鈉吸入二氧化碳使燒瓶內(nèi)氣體壓強減小，通入氮氣防止液體倒吸；
②為了驗證通過B裝置后是否有水生成，所以在通入B裝置前將原來的水除掉，再通過B裝置看是否有水生成，因為濃硫酸具有吸水性，可以除去水蒸氣，所以C中放濃硫酸；
③測得燒瓶中溶液的質(zhì)量為3.1g，比氫氧化鈉溶液質(zhì)量增加了，說明燒瓶中含有二氧化碳，其它氣體都不與氫氧化鈉反應(yīng)，第二個C裝置的質(zhì)量增加了0.18g說明生成了0.18g水，所以燒瓶中含有甲烷，
CH₄+4CuO

△   .

4Cu+CO₂+2H₂O
     320    256      36     固體質(zhì)量減少：64
                    0.18g                 X
根據(jù)：

36

64

=

0.18g

X

解得X=0.32g，題干中B中固體的質(zhì)量減少了0.32g，所以氣體中沒有一氧化碳．
故答案為：（1）①2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑； ②CD；③C+O₂

點燃  .

CO₂ ；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；（2）①防止倒吸；②濃硫酸；③CO₂和CH₄．

點評：本題難度較大，必須總和考慮問題，充分利用題干中所給信息，知道濃硫酸的吸水性，根據(jù)生成水的質(zhì)量進行計算．