Question

3．碳和碳的化合物是初中化學學習的重要內容．
（1）木炭在氧氣中燃燒的實驗現(xiàn)象是發(fā)出白光，放出大量熱．
（2）2017年5月，我國在南海試采“可燃冰”取得成功．“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物，化學式可表示為mCH₄•nH₂O，其中碳、氫元素的質量比為12m：（4m+2n）（用含m、n的代數(shù)式表示）．開采的“可燃冰”揮發(fā)出甲烷氣體，寫出甲烷充分燃燒的化學方程式：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）點燃的鎂條能與二氧化碳反應生成氧化鎂和一種單質，反應的化學方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（4）如圖是實驗室制取氣體的常見裝置．

①實驗室用石灰石和稀鹽酸制取CO₂氣體應選擇的裝置是BC（填裝置編號）．
②檢查B裝置氣密性的方法是連接導氣管，把導氣管口插入水中，關閉漏斗活塞，雙手捂住錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，則裝置不漏氣．
③甲烷是一種極難溶于水的氣體，實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷，制取甲烷需要選擇的裝置是AE（或AD）（填裝置編號）．
（5）一氧化碳用作煉鐵的還原劑．在高溫下一氧化碳與Fe₂O₃反應生成鐵和二氧化碳．某煉鋼廠每天消耗4900t含F(xiàn)e₂O₃80%的赤鐵礦（其他成分不反應），計算該廠理論上每天產生二氧化碳的質量為多少．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)木炭在氧氣中燃燒的實驗現(xiàn)象分析回答．
（2）根據(jù)化學式的意義分析計算可燃冰中碳、氫元素的質量比，根據(jù)甲烷充分燃燒的反應寫出化學方程式．
（3）根據(jù)點燃的鎂條與二氧化碳的反應寫出反應的化學方程式．
（4）①根據(jù)實驗室制取CO₂氣體的藥品的狀態(tài)和反應條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)二氧化碳的收集方法確定收集裝置．
②根據(jù)裝置的特點和壓強的變化分析回答檢查B裝置氣密性的方法．
③根據(jù)實驗室制取甲烷氣體的藥品的狀態(tài)和反應條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)甲烷的收集方法確定收集裝置．
（5）根據(jù)在高溫下一氧化碳與Fe₂O₃反應生成鐵和二氧化碳的反應，由氧化鐵的質量可求出二氧化碳的質量．

解答 解：（1）木炭在氧氣中燃燒的實驗現(xiàn)象是：發(fā)出白光，放出大量熱．
（2）“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物，化學式可表示為mCH₄•nH₂O，其中碳、氫元素的質量比為：12m：（4m+2n），甲烷充分燃燒生成了二氧化碳和水，反應的化學方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）點燃的鎂條能與二氧化碳反應生成氧化鎂和一種單質，由質量守恒定律可知該單質為碳，反應的化學方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）①實驗室用石灰石和稀鹽酸制取CO₂氣體，屬于固液常溫下反應制取氣體，應選用的發(fā)生裝置是B，二氧化碳能能溶于水，密度比空氣大，可用向上排氣發(fā)收集，應選用的收集裝置是C；
②檢查B裝置氣密性的方法是：連接導氣管，把導氣管口插入水中，關閉漏斗活塞，雙手捂住錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，則裝置不漏氣．
③實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷，屬于加熱固體制取氣體，應選用的發(fā)生裝置是A，由于甲烷是極難溶于水的氣體，可用排水法收集，可選用的收集裝置是E；又由于甲烷的密度比空氣小，可用向下排氣法收集，可選用的收集裝置是D．所以制取甲烷氣體制取甲烷需要選擇的裝置是：AE（或AD）；
（5）設理論上產生CO₂的質量為x
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂↑   
160                              132
4900 t×80%                   x
$\frac{160}{132}=\frac{4900t×80%}{x}$   解得：x=3234 t．
故答為：（1）發(fā)出白光，放出大量熱；（2）12m：（4m+2n）；   CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；（3）2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；（4）①BC； ②連接導氣管，把導氣管口插入水中，關閉漏斗活塞，雙手捂住錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，則裝置不漏氣； ③AE（或AD）．

點評 本題主要考查了碳和碳的化合物的知識，涉及的知識點較多，難度不大，加強基礎知識的學習有利于解答本題．