Question

【題目】某探究興趣小組在學(xué)習(xí)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，碳單質(zhì)不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng),但碳粉與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)有氣體生成,小組同學(xué)為了了解該氣體的成分,于是進(jìn)行了進(jìn)一步的探究。

[提出問題]碳粉與濃硫酸反應(yīng)生成的氣體是什么?

[查閱資料]二氧化硫能與高錳酸鉀溶液反應(yīng),使高錳酸鉀溶液褪色;二氧化硫還能使澄清石灰水變渾濁。

[猜想與假設(shè)]

猜想1:該氣體是SO2

猜想2:該氣體是CO2

猜想3:該氣體是NH3

猜想4:該氣體是SO2和CO2

上述猜想_____________________不成立，原因是________________________________。

[實(shí)驗(yàn)探究]

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí) 驗(yàn)結(jié)論
① 將氣體通入適量高錳酸鉀溶液中	溶液由紫紅色逐漸變?yōu)闊o色	猜想___________不成立
② 將①中通過高錳酸鉀溶液的氣體通入澄清石灰水中	_________________。	猜想4成立

[反思與評(píng)價(jià)]某同學(xué)認(rèn)為該氣體中可能含有CO,于是設(shè)計(jì)如下方案,請(qǐng)你幫他補(bǔ)充方案及現(xiàn)象:先將氣體通過足量的堿石灰,然后_______________________________，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后,該同學(xué)得知該氣體中不含CO。

[拓展延伸]

(1)二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色,二者反應(yīng)的化學(xué)方程式為,其中X的化學(xué)式為_______________________________。

(2)二氧化硫的性質(zhì)與二氧化碳相似,但二氧化硫會(huì)污染空氣,故實(shí)驗(yàn)過程中需要進(jìn)行尾氣處理，請(qǐng)寫出一個(gè)尾氣處理的方法_______________________________。

Answer 1

【答案】3 化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中不含氮元素 2 澄清石灰水變渾濁 點(diǎn)燃?xì)怏w，觀察到氣體未被點(diǎn)燃 H2O )將尾氣通入氫氧化鈉濃溶液中(合理即可)

【解析】

[猜想與假設(shè)]根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，由反應(yīng)物碳和濃硫酸中所含元素種類分析，猜想該氣體是二氧化硫或二氧化碳或兩種氣體的混合物，由于反應(yīng)物中不含氮元素，因此該氣體一定不含氨氣，故猜想3錯(cuò)誤。

[實(shí)驗(yàn)探究]①根據(jù)[查閱資料]內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，可知該氣體中含有二氧化硫，因此猜想2不成立。②通過實(shí)驗(yàn)操作①已將二氧化硫除去,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論“猜想4成立" ,可知?dú)怏w中含有二氧化碳,將二氧化碳通入澄清石灰水中，現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁。

[ 反思與評(píng)價(jià)]根據(jù)CO具有可燃性，可先將混合氣體通過堿石灰,二氧化硫、二氧化碳和水均可被堿石灰吸收，然后將氣體點(diǎn)燃,根據(jù)所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷該氣體中是否含有CO，點(diǎn)燃?xì)怏w，觀察到氣體未被點(diǎn)燃，說明沒有一氧化碳。

[拓展延伸](1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律:反應(yīng)前后①元素種類不變、②原子數(shù)目不變,可得出X的化學(xué)式為H2O。(2)二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，能與堿溶液反應(yīng)，因此可將尾氣通入氫氧化鈉濃溶液中，除去二氧化硫。