Question

某化學(xué)興趣小組在甲、乙兩個充滿O₂的密閉容器中各加入一定量的碳粉，在高溫條件下使其充分反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后，兩個容器中的碳粉已完全消失．該小組成員對兩容器中反應(yīng)后的氣體進行如下探究：
（1）小紅同學(xué)對甲容器中氣體的組成提出如下四種猜想：
①只有CO        ②只有CO₂     ③只有O₂  ④CO和O₂的混合氣體
你認為上述猜想中明顯不合理的有______（填序號）．
（2）小明同學(xué)認為甲容器中的氣體還可能是CO和CO₂的混合氣體，為了驗證自己的猜想，他準(zhǔn)備按如圖所示裝置進行探究．
請你回答下列問題：
已知裝置B中濃硫酸可以用作干燥劑，用于吸水．若小明的猜想成立，則裝置A中的實驗現(xiàn)象是______，反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．裝置C玻璃管中的實驗現(xiàn)象是______，反應(yīng)的化學(xué)方程式是______.2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：（1）碳在氧氣中充分燃燒是二氧化碳，不充分燃燒生成一氧化碳；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳能還原氧化鐵，根據(jù)反應(yīng)物和生成物，按照書寫化學(xué)方程式的步驟完成化學(xué)方程式；
（3）從氧氣過量的角度考慮生成物，灼熱的銅能和氧氣反應(yīng)生成氧化銅；
（4）氧氣的質(zhì)量一定，根據(jù)碳的多少判斷比值的大小．
解答：解：（1）因為碳在氧氣中充分燃燒是二氧化碳，不充分燃燒生成一氧化碳；故生成物有可能是二氧化碳，一氧化碳，或二氧化碳和一氧化碳的混合物，或二氧化碳和氧氣的混合物；不可能只有氧氣，因為有碳參加了反應(yīng)，也不能是一氧化碳和氧氣混合物，如果剩余這兩種氣體它們會繼續(xù)反應(yīng)；故選③④；
（2）驗證一氧化碳和二氧化碳的混合氣體時，要先用石灰水檢驗二氧化碳，化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；再用氧化鐵和石灰水檢驗一氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；
（3）當(dāng)氧氣過量時，乙容器中的混合氣體是氧氣和二氧化碳的混合物，驗證這種組合時主要是檢驗氧氣的存在，檢驗氧氣可通過灼熱的網(wǎng)，注意開始反應(yīng)時要把裝置內(nèi)的空氣排出，防止空氣中的氧氣對實驗結(jié)果造成影響；
（4）氧氣的質(zhì)量一定，甲容器中生成一氧化碳，說明氧氣量不足，說明碳多，乙容器內(nèi)氧氣有剩余，說明碳少，故＞（填．
故答案為：（1）③④
（2）澄清石灰水變渾濁  CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
紅色粉末變?yōu)楹谏?nbsp; 3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂
（3）氧氣和二氧化碳  排凈玻璃管中的空氣，排除空氣中氧氣的干擾
碳在充足的氧氣中燃燒生成二氧化碳
（4）＞
點評：此題是對碳與氧氣反應(yīng)的知識的考查，解決的關(guān)鍵是對可能組合問題的探討，然后根據(jù)不同組合的物質(zhì)的性質(zhì)進行實驗驗證，此題難度較大．