水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分某化学兴趣小组-优题课

水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分
某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。
【提出猜想】1．该混合气体只含有一氧化碳、氢气
2．该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
3．该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
4．该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
【查阅资料】a．无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
c．浓硫酸具有强烈的吸水性，常用作某些气体的干燥剂
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。

（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有         。B中变化的化学方程式为                           。
（2）装置C中的药品为         。
（3）E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是          ； E中的变化说明氧化铜具有         性。
【实验结论】猜想      正确。
【实验反思】
经过讨论，同学们将上图中装置C~H进行了简化，只用下图所示装置并自选必要试剂就能完成探究。其中，干燥管中碱石灰的作用为                   ，烧杯上能观察到的现象是                     。最后一步的实验操作及现象是                                               。

科目化学题型探究题难度较难

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量

节日晚会上，小英同学表演魔术“滴水生火”，向包裹着过氧化钠（ $N a_{2} O_{2}$ ）的脱脂棉上滴几滴水，脱脂棉着火燃烧，魔术表演成功。同学们很感兴趣，对此进行了探究，请你协助完成以下问题。

[查阅资料]

Ⅰ. $2 N a_{2} O_{2} + 2 H_{2} O ═ 4 NaOH + O_{2} ↑$ ，反应放出热量

Ⅱ. $BaC l_{2}$ 、 $CaC l_{2}$ 溶液显中性， $N a_{2} C O_{3}$ 溶液显碱性

（1）同学们通过认真分析，从燃烧条件的角度得出了脱脂棉能燃烧的原因　　。

（2）将燃烧后的残留固体在烧杯中敞口放置一段时间后，加足量水溶解，无气泡产生，同学们得出结论，残留固体中不含　　；同时有同学认为残留固体中可能含有 $N a_{2} C O_{3}$ ，请用化学方程式说明理由　　。

（3）同学们将（2）所得混合液过滤，并设计实验对滤液的溶质成分进行了探究。

序号

实验操作

实验现象

实验结论

取少量滤液于试管中，滴加过量

　　溶液

有白色沉淀产生

滤液中溶质为 $N a_{2} C O_{3}$

将i所得混合液，静置，往上层清液中滴加2～3滴酚酞溶液

（4）部分同学认为往滤液中滴加足量稀盐酸，若产生气泡，也能得出同样的结论。你认为是否正确并说明理由　　。

实验室常用的干燥剂分碱性、酸性、中性三种类别。碱石灰是一种常用的碱性干燥剂，其成分为 $NaOH$ 和 $CaO$ ，它吸水能力强，不能干燥二氧化碳气体，在实验室应密封保存。

【学习交流】碱石灰不能干燥二氧化碳气体的原因分析

原因一：氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠；

原因二：　　。

实验室有一瓶因敞口久置后变质的碱石灰，某化学兴趣小组对其成分展开讨论与探究：

【提出猜想】变质的碱石灰除含水以外，可能还含有哪些成分？

猜想一： $NaOH$ $Ca （ OH ）_{2}$

猜想二： $NaOH$ $Ca （ OH ）_{2}$ $CaC O_{3}$

猜想三： $NaOH$ $CaC O_{3}$

猜想四： $N a_{2} C O_{3}$ $Ca （ OH ）_{2}$

猜想五： $N a_{2} C O_{3}$ $CaC O_{3}$

【提出质疑】

兴趣小组部分同学认为猜想　不合理，应改为　　。

【查阅资料】兴趣小组为了更好地进行实验探究，将常见盐的水溶液的酸碱性整理如下：

氯化钠	硝酸钠	碳酸钠	氯化钙	硝酸钙	氯化钡	硝酸钡	硫酸铜
中性	中性	碱性	中性	中性	中性	中性	酸性

【实验探究】

取少量碱石灰样品于试管中，加入足量蒸馏水。

（1）若发现样品完全溶解，则证明猜想　　正确；

（2）若发现样品未完全溶解，过滤后得到滤渣M和溶液N，进行相关实验。

实验一：向溶液N中先滴加几滴酚酞溶液，可观察到溶液　　，仅根据此现象不能证明任一猜想是否正确，原因是　　，在此基础上，应如何设计实验证明猜想五正确？请写出实验操作及现象：　　。

实验二：向滤渣M中加入适量盐酸，可看到有气泡产生，反应方程式为。

【拓展延伸】干燥剂的选择要视被干燥气体的性质而定，碱性干燥剂不能干燥酸性气体，同理，酸性干燥剂不能干燥碱性气体。总之，干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应。

小文研学旅行时，对“自热米饭”发热包的发热现象感到好奇。返校后，利用化学实验室中已有的生石灰、活性炭、铁粉、碳酸钠、氯化钠、硫酸钠中的若干种物质自制了一个发热包。发现使用自制发热包时，可迅速升温，还可保温较长时间。

小静同学对小文同学自制发热包的成分进行探究。

【实验探究】

小静取适量自制发热包中的固体放入盛有水的烧杯中，迅速放出大量的热，她认为是固体样品中的生石灰与水发生反应产生了热量。为了进一步确认发热包中物质的成分，小静把烧杯中的物质过滤，得到滤液A和滤渣B。

实验步骤	实验操作	实验现象	分析与结论
①	取适量滤渣B放入烧杯中	观察到滤渣B慢慢出现红棕色固体，触摸烧杯外壁感到微热并持续了较长时间	红棕色固体是
②	取适量滤液A放入试管中，加入过量的氯化钡溶液	有白色沉淀生成	发热包中除含有生石灰外，一定还含有的物质是
③	取②中的白色沉淀放入试管中，加入足量的稀硝酸	白色沉淀全部溶解，有气泡产生
④	取②反应后的上层清液放入试管中，先加入足量稀硝酸，再滴入适量 $AgN O_{3}$ 溶液	有白色沉淀生成
⑤	取适量滤渣B放入试管中，加入足量的稀盐酸	固体部分溶解，溶液呈浅绿色，有气泡产生

【反思与交流】

（1）步骤②反应后的上层清液中含有的离子共有　　种。

（2）步骤④中生成白色沉淀的化学方程式是　　。（任写一个）

（3）发热包中的物质使用前必须　　保存，使用后注意合理回收。

实验活动课上，老师为大家演示兴趣实验，振荡留有小孔的盒子，将里面的黑色粉末均匀地洒在酒精灯火焰的上方，观察到火星四射的灿烂烟花。老师揭秘黑色粉末是食品包装袋中的脱氧剂。为此兴趣小组展开了对该脱氧剂成分及原理的探究。

实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。

【作出猜想】黑色粉末含有铁粉和碳粉中的一种或两种。

【实验探究】小组同学设计实验方案并完成如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取黑色粉末放入烧杯中，加入稀盐酸。	，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物。	黑色粉末中含有铁粉，反应的化学方程式为　。
②将①中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，放在石棉网上灼烧，上方放一蘸有澄清石灰水的玻璃片。	。	黑色粉末中含有碳粉。

【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠

实验活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用。

【实验探究】小组同学用控制变量法按如图装置进行实验：

一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面　　右侧导管液面（填“高于”或“低于”）。

【表达交流】脱氧剂利用铁生锈的原理延长食品保质期。其中碳粉具有　　性，可以促进反应的发生，氯化钠可以加快铁生锈的反应速率。

实验活动三：探究溶液中溶质的成分。

【实验探究】小组同学用老师提供的完全变质的同种脱氧剂设计并完成如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取适量完全变质的脱氧剂放入烧杯中，加入稀盐酸。	溶液由无色变为黄色，有黑色不溶物。	反应的化学方程式为　　。
②取①中过滤后的滤液，向其中滴加少量氢氧化钠溶液。	无明显现象。	滤液中溶质的成分为　　。

【反思评价】脱氧剂包装上应注明的注意事项是　　（请写出一条）。

二氧化碳是人类生存不可缺少的物质，某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行以下探究。（夹持装置已省略）

（1）探究一：检查装置的气密性，打开 $k_{1}$ ，关闭 $k_{2}$ 、 $k_{3}$ ，往B中加入药品。一段时间后观察到③处纸花先变红，①处纸花后变红，②处纸花不变色，说明二氧化碳能与水反应，该反应的化学方程式为　　，也能证明二氧化碳具有的物理性质是　　。

（2）探究二：打开 $k_{2}$ ，关闭 $k_{1}$ 、 $k_{3}$ ，C中出现浑浊，说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙。有同学质疑：白色固体可能是二氧化碳与水反应导致溶液中水减少而析出的氢氧化钙，小组同学向C中加入足量的水验证，白色固体不溶解，该方法利用了氢氧化钙和碳酸钙　　（填具体性质）。

（3）探究三：打开 $k_{3}$ ，关闭 $k_{1}$ 、 $k_{2}$ ，一段时间后，D中无明显现象。小组同学通过探究二的结论推理，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠。为验证推理是否正确，进行了如下实验。

操作	现象	结论
向D反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液，振荡，观察现象		二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠

（4）废液处理：小组同学在对D试管的废液过滤后分类处理时，测得滤液显碱性，故向滤液中加入稀盐酸调节酸碱度，发现滴入盐酸时产生气泡，经检验该气体为二氧化碳，得出新的结论，探究三中二氧化碳与氢氧化钠反应除生成碳酸钠和水外，还生成　　。

（5）依据二氧化碳的性质写出二氧化碳与氢氧化钾溶液反应的一个化学方程式：　　。