练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中化学 > 题目详情
    13．一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到的CO和H2分子个数比为1：3的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属．
    某兴趣小组的同学在实验室设计实验验证合成气的还原性．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如图所示：

    【设计买验步骤】
    ①连接好装置并检查气密性．②装入药品．③通入一段时间合成气．④分别称量装置D、E的质量．⑤缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应．⑥停止加热，继续通入合成气至恢复到室温．⑦再次分别称量装置D、E的质量，
    【完善实验设计】
    经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤②后点燃酒精灯．（填实验步骤的序号）
    【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验数据：
     装置D的质量装置E的质量
    反应前292.4g198.2g
    反应后296.0g201.5g
    【现象分析和数据处理】
    （1）甲同学根据C中黑色的氧化铜逐渐变为红色现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO．
    （2）操作⑥通合成气的作用除了将生成的气体赶入后面装置充分吸收外，还有防止铜被重新氧化，乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO．试通过计算说明他的推测依据该实验生成物中碳、氢元素的质量比与一氧化碳和氢气还原氧化铜后碳、氢元素的质量比不符．
    【拓展探究】该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究．
    查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O；
    实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验．

    ①如图装置F中盛放的试剂名称是澄清的石灰水．
    ②如图装置的正确连接顺序是HGFI（填字母，且每套装置限用一次）．

    分析 Ⅱ．[完善实验设计]可根据反应步骤分析解答；
    [进行实验]
    ①可根据氢气和一氧化碳具有还原性分析解答；
    [现象分析和数据处理]
    ②分析表中数据可知生成物中二氧化碳和水的质量，采用极值法分析．若全部是CO和H2参与反应得到的二氧化碳、水的质量比与全部是甲烷参与反应得到的二者相比较，并进而分析对比碳、氢元素的质量比加以判断；
    [拓展探究]
    ①要证明甲烷参与反应，可通过证明反应后的生成物来判断，检验二氧化碳用澄清的石灰水；
    ②根据反应的过程来确定顺序，且一般验证气体先验证水蒸气，因为气体从溶液中出来会带来部分水蒸气．

    解答 解：Ⅱ．[完善实验设计]装入药品，通人一段时间合成气的目的是排出试管中的空气，防止发生爆炸，该部分气体并未用于还原氧化铜．而一氧化碳有毒，与氢氧化钠溶液不反应，所以此时在装置末端点燃酒精灯进行尾气处理，防止污染大气；
    故答案为：②；
    【现象分析和数据处理】
    （1）氢气和一氧化碳具有还原性，与氧化铜反应生成铜，所以装置C中黑色的氧化铜逐渐变为红色；
    （2）操作⑥通合成气的作用除了将生成的气体赶入后面装置充分吸收外，还有防止铜被重新氧化，
    反应前后元素的质量不变，如果只有一氧化碳和氢气，还原足量CuO，合成气中CO与H2的分子个数比为1：3，生成物中碳元素与氢元素的质量比为12：3×2=2：1；如果只有甲烷还原足量CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为12：4=3：1；
    现测得二氧化碳的质量：201.5g-198.2g=3.3g，水的质量：296.0g一292.4g=3.6g
    ∴生成物中碳元素与氢元素的质量比：（3•3g×$\frac{12}{44}$×100%）：（3.6g×$\frac{2}{18}$×100% ）=9：4；
    9；4介于2：1和3：1之间，由此可推测出，除了一氧化碳和氢气以外，制得的合成气中可能还有来反应的甲烷，且甲烷也还原了CuO；
    故答案为：该实验生成物中碳、氢元素的质量比与一氧化碳和氢气还原氧化铜后碳、氢元素的质量比不符；
    [拓展探究]
    ①要证明甲烷还原氧化铜，只要证明生成物中有二氧化碳和水生成即可，所以F装置应是检验生成二氧化碳的，用澄清石灰水；
    故答案为：澄清的石灰水；
    ②分析该实验的目的可知实验中各装置的用途分别是：装置H是还原CuO，G是用来证明水的生成，F是证明二氧化碳生成，I是处理尾气，所以顺序为HGFI；
    故答案为：HGFI
    答案：
    【完善实验设计】②；
    【现象分析和数据处理】
    （1）黑色的氧化铜逐渐变为红色；
    （2）防止铜被重新氧化；
    [拓展探究]
    ①澄清的石灰水；
    ②HGFI．

    点评 本题是一道较为综合的实验探究题，可以很好的培养学生分析问题解决问题的能力，要依据题目所给的信息细心分析解答．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列变化中，前者是物理变化，后者是化学变化的是（　　）
    A．冰雪融化 食物腐烂B．汽油挥发  水沸腾
    C．酒精燃烧  铁生锈D．水结冰    干冰升华

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    4．下列验证实验能成功的是（　　）
    A．
    探究燃烧的三个条件    		B．
    探究分子运动（形状相同）
    C．
    探究金属的活动性    		D．
    探究铁生锈的二个条件

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列化学实验基本操作错误的是（　　）
    A．
    读取液体体积    		B．
    检查装置气密性    		C．
     加热液体试剂    		D．
     倾倒液体试剂

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    8．如图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法不正确的是（　　）
    A．燃烧匙中的红磷可换成蜡烛或木炭
    B．实验时红磷一定要过量
    C．该实验证明氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$
    D．通过该实验还可以了解氮气的一些性质

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    18．下列有关生产、环保、能源、资源问题的叙述正确的是（　　）
    A．PH＜7的雨水称为酸雨
    B．“全球气候变暖”主要是由甲烷等气体引起的
    C．使用乙醇汽油能减少污染，节约石油资源
    D．长期使用硫酸铵会使土壤呈酸性，应将硫酸铵与熟石灰混合使用

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    5．用H、O、C、Cl、Na五种元素组成适当物质的化学式填空：
    汽水中含有的酸是H2CO3厨房中用于清洗炉具的碱是NaOH
    医疗上用于配制生理盐水的盐是NaCl用于焙制糕点的盐是NaHCO3．

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    2．向l00g16%NaOH溶液中加水稀释后所得溶液中溶质质量分数为10%，则加入水的质量是（　　）
    A．20gB．30gC．50gD．60g

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    3．“”和“”表示不同元素的原子，如图表示单质的是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案