巅峰体验-探究题2

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1、品味精品提升能力一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物（如CO、CHq等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，（1）工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2,该反应的化学方程式为，得到的CO和H2的混合气被称为合成气,合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还nJ用于冶炼某些金属。（2）某化学兴趣小纽的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气.根据（1）中所写的化学方程式.合成气中CO和H2的质量比为。④缓缓通

2、入合成气，加热装置C,使其充分反应。⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。⑥再次分别称虽装置D、E的质量。①装置C屮出现色物质。②称量数据如右表所示。【现象分析和数据处理】①卬同学根据装置C中的现彖，认为是合成气屮的CO和比还原了CuOo装置D的质量装置E的质量反应前292.4g198.2g反应后296.0g201.5g①连接好装置并检查气密性。②装入药品，通入一段时间合成气。③分别称量装置D、E的质量。【完善实验设计】经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤（填实验步骤的序号）中点燃（

3、点燃前应对气体验纯）。【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现彖和数据：②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CHj也还原了60。试通过计算说明他的推测依据。••••③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否冇影响？（选填“是”或''杏”，并说明理由）。拓展探究：该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究F查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜

4、，生成CO?和出0；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。①上图装置F中盛放的试剂名称是。②上图装證的正确连接顺序是（填字母，且每套装置限用一次）。【实验反思】除了可能是CH。也还原了CuO夕卜，出现上表数据关系还可能是因为（写出一个原因，并说明理由）。选自201（）年江苏省南京市中考试题第27题【答案】（本题共11分•第⑵题中【现象分析和数据处理】②小题3分，其余每空1分）（1）CH4+H2O=CO+3H2⑵I.14：3II.【完善实验设计】②【进行实验】

5、红【现象分析和数据处理】②如果只有CO和H。还原足量60,合成气中CO与H2的分子个数比为1：3。牛:成物中碳元素与氢元素的质量比为2；1如果只冇CH。还原足量CuO,生成物中碳元素与氢元索的质量比为3:1,现测得CO?的质量:201.5g-198.2g=3.3gH2（）的质量：896.Og122一292.4g=3.6g,生成物屮碳元索与氢元索的质址比：（3-3gx—）：（3・6gx—）=9：49：44364介于2：1和3：1之间由此可推测出,除了CO和出以外，制得的合成气中可能还有来反应的CH4,CH4也还

6、原了CuO。（合理过程均给分）③否。因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低•而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于2:1,所以对推测结果无影响。（合理叙述均给分）【拓展探究】澄清石灰水HGFI【实验反思】因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比大于2：1,所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分了个数比大于1：3（或H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等）（合理答案均给分）。精品探微颠峰体验纵观2010年全国屮考化学试卷，优秀考题不乏其例，其中南京试卷中第27题就是一道不可多得的好题。认

7、真研究此题对培养思维品质，提升探究能力不无裨益。现将此题解析如下：（1）这里耍求书写化学方程式，在明确反应物、生成物及反应发生的条件的情况下，根据卩写化学方程式的一般步骤不难写出这一方程式：CH4+H2O^CO+3H2o（2）I.从化学方程式中生成物看，CO和出的分子个数比为1：3,则合成气中CO和出的质量比为14：3。【完善实验设计】从合成气还原氧化铜的实验來看，这套装置最厉缺少尾气处理环节，这必然会带來空气的污染。E装置之后可放置一盏燃着的酒粘灯将尾气中的CO烧掉。实验之初，为了安全，酒粘灯必须在装置内空

8、气排尽之后才能点燃，否则会引起装置的爆炸。从实验步骤的设计来看，点燃酒稱灯应安排在步骤②比较合理。【进行实验】①：装置C屮是CuO发生的还原反应，还原出來的物质是光亮红色的Cu。【现象分析和数据处理】②：由制取合成气的化学方程式“CH4+H2O翼CO+3H2”可知，该气体中CO和比的分子个数比为1：3,其碳、氢元素的质量比为2：1。如果仅仅是合成气（请注意其中CO分子和出分子个数比为1：3）还原足量