初三化学 碳和碳的氧化物的实验专题

九 年级 化学 科辅导讲义（第 讲）

学生姓名： 授课教师： 授课时间：

1.达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉．天然气的主要成分是甲烷（CH 4），我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与： 【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？

【查阅资料】：含碳元素的物质完全燃烧生成CO 2，不完全燃烧生成CO ；无水CuSO 4遇水变蓝． 【猜想与假设】：甲 CO 2 H 2O ； 乙 CO H 2O ； 丙 NH 3CO 2 H 2O ； 丁 CO 2 CO H 2O ． 你认为 丙_同学的猜想是错误的，理由是 根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变．

【实验探究】：为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O 2中燃烧的产物依次通过如图所示装置：

（1）A 、B 装置的顺序能否颠倒？（填“能“或“否”）否．

（2）实验中用纯净O 2而不用空气的原因是 因为空气中含有其他气体杂质，会引起实验干扰．

（3）实验中观察到A 中无水CuSO 4变蓝，B 、D 中澄清石灰水变浑浊，C 中红色粉末变成黑色，由此推断 乙同学猜想成立．

（4）请写出B 中澄清石灰水变浑浊、C 中红色粉末变成黑色的化学方程式： Ca(OH)2+CO 2===CaCO 3↓+H 2O 、

Fe 2O 3+3CO 高温

====2Fe+3CO 2．

【反思与交流】：为避免有毒的CO 污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 第一是提供足够多的空气或者氧气，第二增大可燃物与氧气或者空气的接触面积．

2.研究性学习小组选择从空气中制取氮气作为研究课题，以下是他

们设计的实验方案：

（1）除去二氧化碳和水蒸气：右图A装置的作用是出去二氧化碳气

体A装置中发生的是化学变化（“物理变化”或者“化学变化”）变化．B装置中浓硫酸的作用是干燥气体．

（2）除去氧气：他们分别收集一瓶气体用图C装置进行除去氧气的燃烧实验，其中甲同学选用红磷，乙同学选用木炭．你认为：选用木炭（填“红磷”或“木炭”）的方法不科学，原因是木炭燃烧生成二氧化碳气体导致容器内气体不纯净．

（3）分析误差：此法得到的氮气密度（标准状况下）经科学测定，与氮气的实际密度有误差，请你分析出现误差的可能原因（只写两种，不考虑计算误差）：①还含有稀有气体；②氧气没有被完全消耗．3.为减少煤燃烧带来的大气污染，提高煤的燃烧效率，一些城市使用焦炉煤气（焦炉煤气是脱硫煤隔绝空气强热的部分产物）作为洁净的生活燃料，其成分是初中课本中常见的气体．现通过以下实验流程对焦炉煤气的成分进行局部探究．

（1）白色沉淀A、B是不是同一种物质？是（填“是”或“不是”）；

（2）从探究过程可推出焦炉煤气中一定含有二氧化碳气体；

（3）焦炉煤气的可能组成为二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氢气、（只写一种可能的情况）．

4. 某火力发电厂以煤为燃料，充分燃烧后将热能转化为电能，其排出的废气中含有CO2、SO2、水蒸气等．已知SO2既能使品红溶液褪色，又能使澄清石灰水变混浊．因SO2有还原性，故还能被高锰酸钾溶液氧化而除去，无水硫酸铜与水由白变蓝．为了检验该发电厂排出的废气中的成分，用如图所示的装置进行实验

(1)仪器连接的顺

序为（填导管接口字母）EFCDBA

(2)根据_B装置中品红溶液褪色_现象能证明有SO2存在。

(3)根据D中无明显变化和装置A中澄清石灰水变浑浊现象证明有CO2存在。

(4)把装置E放置在最后，能否证明该废气中含有水蒸气？不能，如果放在最后，由于实验过程使用的试

剂都是溶液，含有水蒸气，容易引起实验干扰

(5)装置B作用是出去二氧化硫气体，装置D的作用是检验是否还含有二氧化硫气体

(6)写出装置A中发生反应的化学方程式：Ca(OH)

+CO2===CaCO3↓+H2O、

2

5. 水煤气是重要的气体燃料，某水煤气样品可能含有CO2、CO和H2，某化学兴趣小组的同学对该水煤气样品的成分进行探究。

实验一：（1）将该水煤气样品通入澄清石灰水，若看到澄清石灰水变浑浊，证明该气体样品中含有CO2. 实验二：（2）为了证明该水煤气样品中含有CO，小明设计了如下图所示装置进行实验，证明该气体样品中含有CO。请回答： A中的药品是氢氧化钠溶液，作用是出去混合气体中的二氧化碳气体；硬质玻璃管内的黑色粉末是氧化铜。

（3）小张认为小明的实验不够严密，做了如下图的改进：则B中澄清石灰水的作用是验证是否还含有二氧化碳气体，当观察到黑色粉末变红色C装置中澄清石灰水变浑浊的现象时，可以肯定该水煤气样品中一定含有CO。

6. 某市三名学生误入废弃的防空洞，虽经抢救，仍造成学生及抢救人员重大伤亡．该事件提醒我们：（1）进入洞穴前，需要进行灯火实验实验，当证明洞内缺氧时，应携带装有氧气的氧气瓶进入洞穴．（2）需要检验洞内气体成分．例如可组合下图装置检验它是否含H2O、CO、CO2．

①先用丙从洞穴中抽取气体样品，然后将装置按如下顺序连接（填A 、B …）：E 接 C ， D 接A ， B 接 F ． ②通入气体实验后，观察到 乙中出现 白色固体转变为蓝色时，证明含H 2O ；观察到 甲中出现 中澄清石灰水变浑浊时，证明含CO 2；观察到丁中出现黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊时，证明含有CO ．最终尾气应作点燃或者回收处理．

7. 化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。

(1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO ，目的是排空装置中的空气防止加热时可能发生爆炸。

(2)方框中连接的是C 和D ，导管接口的连接顺序为a →( d )→( b )→( e )，如果导管连接错误，后果是C 装置中的双孔胶塞由于内部压强太大而脱离装置。

(3)玻璃管A 中发生反应的化学方程式为Fe 2O 3+3CO 高温

====2Fe+3CO 2，用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是炼出来的铁为纯净物，工业上炼出来的是生铁为混合物。

8. 小强同学设计了如下图的实验装置探究CO 的有关性质，根据图回答问题：

（1）实验开始时，先打开弹簧夹①还是②，○2，为什么？理由：排空装置中的空气防止加热时可能发生爆炸；实验结束时，是先夹上弹簧夹①还是②，○1，为什么？理由：继续通入一氧化碳防止热的铜又被氧化；

（2）实验现象：

A 黑色固体转变为红色，反应方程式是CuO+CO 高温

====Cu+CO 2； B 澄清石灰水变浑浊，反应方程式是Ca(OH)2+CO 2===CaCO 3↓+H 2O ； C 小白鼠窒息死亡。

（3）B 瓶中澄清石灰水的作用是检验是否有二氧化碳气体生成； （4）实验中在导管a 、b 处都需点燃，其目的是否相同？不相通 ； 理由是a 处为给装置提供热量，d 处为尾气处理防止污染空气；

（5）上述实验可以总结CO的性有：可燃性、还原性、毒性。

9. 载人航天飞行器的模拟座中，空气更新过程如下图所示。

①装置Ⅰ的作用是对混合气体进行分离。

②在装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中发生化学变化的是Ⅱ、Ⅲ（填序号）。

③从装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出，O2的来源是CO2和H2O，若产生800g O2，消耗880g CO2，则同时消耗

H2O 80g。

10. 某同学用下图装置验证某混合气体中一定含有水蒸气、二氧化碳和一氧化碳三种气体（假设每步操作中，参加反应的气体都完全反应或吸收）．

（1）该同学验证三种气体一定存在．实验进行时，若要气体从左向右流动，则这几种仪器的连接顺序应是：混合气体→ B→ E→C→D→ A（填A、B、C、D、E）；

（2）B装置中观察到的现象为白色固体转变为蓝色．

（3）混合气体通过A装置发生反应的化学方程式为CuO+CO高温

====Cu+CO2．

11. 草酸晶体（H2C2O4?2H2O）熔点较低，受热时会迅速熔化并发生分解，其分解反应的化学方程式为：H2C2O4?2H2O =CO↑+CO2↑+3H2O．某实验小组为检验草酸分解产物中是否有CO，设计了如下图所示的实验装置．回答下列有关问题：

（1）写出A装置中仪器①的名称铁架台．

（2）点燃A处酒精灯后，先收集一试管气体，用拇指试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，若不发出尖锐的爆鸣声，才点燃E和D处的酒精灯．

（3）C装置的作用是干燥气体．

（4）D装置中发生反应的化学方程式是CuO+CO高温

====Cu+CO2．

（5）实验时D装置中可观察到的现象是黑色固体转变为红色．

（6）实验结束时，应先熄灭D处（填“A”、“D”或“E”）的酒精灯

12. 下图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，其中装置C的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳．请看图回答下列问题：

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式CaCO

+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑．

3

（2）装置B中浓硫酸的作用是干燥气体．

（3）装置D中玻璃管内的实验现象为红色固体转变为黑色．

（4）该套装置中有一个明显的不足之处，应在装置E后放置燃着的酒精灯处理尾气．这样做，的原因是防止一氧化碳气体污染空气．

13. 根据下列装置图，用序号回答：

（1）根据实验现象能直接证明一氧化碳中含二氧化碳应将气体通过丁装置．

（2）为验证二氧化碳中含有少量的一氧化碳可将气体通过丙丁甲装置．

（3）为准确测定水的组成，用锌粒与盐酸反应制得的氢气还原氧化铜，并对生成的水进行称量．为防止杂质干扰，按正确连接顺序选用的装置是：不纯氢气→丙→→→戊甲乙

14. 下图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图，试根据题目要求回答下列问题：

（1）仪器a的名称是长进漏斗；装置A中发生的化学方程式为CaCO

+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑，装置C中观

3

察到的现象是溶液转变为红色．

（2）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧．由此可知，二氧化碳在生活中可用于灭火．

（3）实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从C（填“c端”或“d端”）通入．

15. 实验室要用含少量二氧化碳的一氧化碳制取纯净、干燥的一氧化碳，再还原氧化铜，并验证产物，请根据如图所示的实验装置回答下列问题：

（1）用字母标号表示装置连接的正确顺序（每种装置只用一次）：A→C→ B→ F→D→E；

（2）D装置中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，D处发生反应的化学方程式是Ca(OH)

+CO2===CaCO3↓

2

+H2O

（3）E装置点燃尾气的原因是进行尾气处理，防止污染空气．