Question

3．某興趣小組根據(jù)老師提供的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．（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(yàn)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$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②為完成此實(shí)驗(yàn)，除用裝置A、B外，還需要補(bǔ)充的裝置有CD（填裝置序號(hào)）．
③說明黑色粉末是炭粉的反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+O₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂；Ca（OH）₂+CO₂ =CaCO₃↓+H₂O．
（2）A中燒瓶?jī)?nèi)的氣體可能含有CO、CO₂、CH₄中的一種或幾種，為確定燒瓶?jī)?nèi)氣體的成分，乙組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
【資料】甲烷和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₄+4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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?dú)�，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(cè)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(gè)C裝置的質(zhì)量增加了0.18g．
①打開K₂前通入氮?dú)獾哪康氖欠乐沟刮��?br />②兩個(gè)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 根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析解答，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下能分解生成是和氧氣，碳能與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，吸收二氧化碳后質(zhì)量增加，濃硫酸具有吸水性，能吸水而質(zhì)量增加，據(jù)此解答．

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(hào)的左邊，生成物是水和氧氣寫在等號(hào)的右邊，反應(yīng)條件是二氧化錳做催化劑，氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào)，所以方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②由于碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，需要用C裝置驗(yàn)證二氧化碳的生成，碳與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳有毒，為了防止污染空氣，需要點(diǎn)燃處理；
③說明黑色粉末是炭粉的反應(yīng)的化學(xué)方程式是根據(jù)碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)物是碳和氧氣，生成物是二氧化碳，反應(yīng)條件是點(diǎn)燃，所以方程式是：C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂；驗(yàn)證二氧化碳是用石灰水，反應(yīng)物是氫氧化鈣和二氧化碳寫在等號(hào)的左邊，生成物是碳酸鈣和水，寫在等號(hào)的右邊，碳酸鈣后面標(biāo)上沉淀符號(hào)；所以方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）①氫氧化鈉吸入二氧化碳使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小，通入氮?dú)夥乐挂后w倒吸；
②為了驗(yàn)證通過B裝置后是否有水生成，所以在通入B裝置前將原來的水除掉，再通過B裝置看是否有水生成，因?yàn)闈饬蛩峋哂形�水性，可以除去水蒸氣，所以C中放濃硫酸；
③測(cè)得燒瓶中溶液的質(zhì)量為3.1g，比氫氧化鈉溶液質(zhì)量增加了，說明燒瓶中含有二氧化碳，其它氣體都不與氫氧化鈉反應(yīng)，第二個(gè)C裝置的質(zhì)量增加了0.18g說明生成了0.18g水，所以燒瓶中含有甲烷，
CH₄+4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Cu+CO₂+2H₂O      
    320     256     36   固體質(zhì)量減少：64                   
                    0.18g              X
根據(jù)：$\frac{36}{64}=\frac{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$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑； ②CD；③C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂ ；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）①防止倒吸；②濃硫酸；③CO₂和CH₄．

點(diǎn)評(píng) 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(jìn)行計(jì)算．