初中化学二氧化碳和一氧化碳科学探究题专题训练含答案
姓名：__________班级：__________考号：__________
一、科学探究题（共5题）
1、在浓硫酸的催化作用下，固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究。
（提出问题）生成物中有哪几种碳的氧化物？
（猜测）
猜测1 猜测2 猜测3 只有CO 只有______ 含有CO和CO2
a氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，其原理为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
b浓硫酸具有吸水性。
（设计实验）基于猜测3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：
（实验探究）
（1）观察到______(填序号)装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。
（2）由两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：
①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中_______。
②E装置中出现的现象_______。
（实验结论）通过实验探究证明：猜测3成立。
草酸分解的化学方程式是________。
（问题讨论）装置末端酒精灯的作用是_________。
2、氢氧化钠是重要的化工原料。某同学对氢氧化钠的性质进行了如下探究：
1）将适量NaOH固体放入刚停止沸腾的水中，观察到水重新沸腾，说明NaOH固体溶解时____（填“吸收”或“放出”）热量。
2）取（1）中的溶液连入图1电路中，闭合开关后，小灯泡发光，说明NaOH溶液具有导电性，NaOH以_____（填“分子”或“离子”）形式分散在水中。
3）在盛有NaOH溶液的烧杯中，滴加2～3滴无色酚酞试液，再逐滴加入稀盐酸，边滴加边用玻璃棒搅拌，当溶液颜色刚好_____时，稀盐酸和NaOH溶液恰好完全反应。
（4）按图2所示进行实验，将H2O和NaOH溶液同时全部注入集气瓶中，观察到U形管内液面_____，说明CO2和NaOH可以发生反应。
（5）探究NaOH溶液和FeSO4溶液的反应
（进行实验1）该同学将NaOH溶液滴入盛有FeSO4溶液的试管中，观察到有白色沉淀生成，短时间内即变为红褐色。
（查阅资料）FeSO4+2NaOH═Na2SO4+Fe（OH）2↓（白色）；
FeOH）2容易被氧气氧化：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3（红褐色）。
（提出问题）如何使白色沉淀长时间存在？
（进行实验2）改进实验装置如图3所示，观察到白色沉淀存在时间较长。
（交流反思1）装置中煤油的作用是_____。
（发现问题）上述白色沉淀放置一段时间后，又转化为红褐色沉淀。
（进行实验3）分析原因后，再次改进实验装置如图4所示，打开止水夹K1、K2；一段时间后，关闭K1，具支试管B中出现白色沉淀，待液面稳定后关闭K2，所得白色沉淀能保持更长时间。
（交流反思2）①具支试管A中发生反应的化学方程式为_____。
②H2的作用有：
a．排出装置中溶液上方的空气；
b．_____；
c．将A中溶液压入B中。
（归纳总结）NaOH溶于水，水溶液能导电，显碱性，能与非金属氧化物、酸和盐等物质发生反应。
3、
（提出问题）乙醇燃烧后的产物是什么？
（查阅资料）①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝；②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。
猜想一：产物中含有CO、H2O；
猜想二：产物中含有CO2、H2O；
猜想三：产物中含有_______。
（进行实验）同学们设计了如下图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证；（部分夹持、固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石灰水）。
（1）装置B的作用是_______。
（2）F装置中若发生反应，则化学方程式是______。
（解释与结论）经过实验，同学们认为猜想三成立。
（3）实验中能观察到的现象是_______；装置C中发生反应的化学方程式为_______。
（反思与评价）实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针对这个事故，进行了分析和讨论。
（4）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进是________（文字说明或画图都可）。
4、
（观察现象）
(1)实验A中试管内液面上升，试管内出现浑浊的现象，发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验B中试管内液面上升，无浑浊现象。
（提出问题）
氢氧化钠溶液与二氧化碳是否发生了反应。
（讨论交流）
(1)甲同学根据B试管内液面上升的现象，认为氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。
(2)乙同学认为：由此实验直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密，你认为乙同学的理由是_______。
(3)丙同学认为：可以从化学反应有新物质生成的角度，来证明二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应，他发现实验台上有下列试剂：酚酞溶液、石蕊溶液、稀盐酸、稀硫酸、氯化钙溶液、硝酸钡溶液。请你从中选择一种试剂，帮助丙同学设计实验，验证二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生了化学反应。
（实验验证）
实验步骤 实验现象 实验结论 二氧化碳与氢氧化钠溶液_______化学反应(填“发生”或“不发生”)
根据以上实验现象，参考小资料，选用“饱和氢氧化钠溶液”或“饱和氢氧化钙溶液”完成下面问题：
小资料：20℃时氢氧化钠的溶解度为109g0.165g。
(1)鉴别二氧化碳气体，应该选用_______。
(2)吸收二氧化碳气体，应该选用_______。
5、
（实验步骤）
I.将注射器内的液体注入A中的锥形瓶。
II.打开K1,观察到C中部分红色溶液沿导管倒吸入A，片刻后回流停止。
Ⅲ.打开K2,观察到B中溶液倒吸入A、C中,液面稳定后观察到A中溶液仍为红色,C中溶液变为无色。
同学们对相关问题分组展开如下探究。
探究环节 甲组的探究 乙组的探究 【提出问题】 A? C中溶液为什么变成无色? 【做出猜想】 猜想一:Na2CO3
猜想二:Na2CO3和NaOH 猜想一:
猜想二:NaOH反应完了 【实验验证】 小鹏取少量A,向其中滴加过量BaCl2溶液,______，证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立,,理由是_______。 (1)取少量C中溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液.溶液又变为红色，证明猜想一不成立。
(2)用pH试纸测定C中溶液的酸碱度,若pH___7,证明猜想二成立。 （反思交流）(1)甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应；A中溶液里一定还存在NaCl。写出NaOH与CO2发生反应的化学方程式_________。
(2)【实验步骤】中的现象_____(填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了反应。
（拓展迁移）对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验_____的方法来证明反应发生了。
============参考答案============
一、科学探究题
1、CO2A尾气处理，将一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染空气
【分析】
加热条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；草酸分解生成一氧化碳、二氧化碳和水；氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，浓硫酸能够吸收水蒸气；一氧化碳燃烧生成二氧化碳。
【详解】
[猜想]
根据表格可知，猜想1是只有CO；猜想3是含有CO和CO2；故猜想2应该是只有CO2。故填：CO2.。
[实验探究]
（1）观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。故填：A。
（2）由两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中澄清石灰水变浑浊。故填：澄清石灰水变浑浊。
②E装置中出现黑色粉末变红色的现象，是因为氧化铜和一氧化碳发生了反应。故填：黑色粉末变红色。
[实验结论]
草酸分解生成一氧化碳、二氧化碳和水，反应的化学方程式是：。故填。
[问题讨论]
装置末端酒精灯的作用是尾气处理，将一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染空气。故填：尾气处理，将一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染空气。
2、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑作为保护气，防止氢氧化亚铁被氧化
【详解】
（1）将适量氢氧化钠固体放入刚停止沸腾的水中，水重新沸腾，说明氢氧化钠固体溶解时放出热量。故填：放出。
（2）分子不导电，氢氧化钠溶于水后形成自由移动的钠离子和氢氧根离子，因而具有导电性，故填：离子。
（3）氢氧化钠具有碱性，酚酞遇碱变红，因此向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加盐酸，当溶液颜色刚好由红色变为无色时，表明稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应，故填：变为无色。
（4）氢氧化钠具有碱性，可吸收酸性气体二氧化碳，因此将水和氢氧化钠溶液同时全部注人集气瓶中，右侧集气瓶内气体急剧减少，压强急剧降低，将使U形管内植物油被压入右侧，出现“左低右高”现象，故填：左低右高。
5）【交流反思1】煤油不溶于水，且密度比水小，在硫酸亚铁溶液中加入煤油，可起到隔绝氧气的作用，避免氢氧化亚铁与空气接触转化为氢氧化铁，故填：隔绝氧气。
【交流反思2】
①装置A中发生的是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气的反应，反应的化学方程式是：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
②
3、COCO2、H2O检验气体中是否含有二氧化碳A中白色固体变蓝色；F中固体由红色逐渐变成黑色；B和G中澄清石灰水变浑浊；气球体积变大需要在F和G之间增加一个缓冲瓶，避免发生倒吸
【详解】
【做出猜想】
乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，与氧气反应，若不完全燃烧，有一氧化碳生成、二氧化碳和水生成，故猜想三：产物中含有CO、CO2、H2O；
（1）气体中含有二氧化碳，会使澄清石灰水变浑浊，可以推测装置B的作用是检验气体中是否含有二氧化碳；
（2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式：；
（3）经过实验，同学们认为猜想三成立，则生成物有CO、CO2、H2O，实验中能观察到的现象是无水硫酸铜遇水变蓝色；澄清石灰水变浑浊；氧化铁固体由红色逐渐变成黑色；B和G中澄清石灰水变浑浊；气球体积变大；G中发生的反应，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式：
（4）由于一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应，若反应后先熄灭酒精灯，造成温度降低，压强减小，G中液体会被压入F中，造成倒吸，引起F中的炽热的试管炸裂，所以需要在F和G之间增加一个缓冲瓶，避免发生倒吸。
4、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【详解】
[观察现象]
（1）实验A中试管内液面上升，试管内出现浑浊的现象是二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙和水，故填：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
[讨论与交流]
（2）直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密，理由是有可能是二氧化碳溶于水，造成气体减少B试管内液面上升，故填：可能是二氧化碳溶于水。
（3）二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠和水，可将B试管液体倒入烧杯中，然后加入氯化钙溶液，碳酸钠和氯化钙溶液生成碳酸钙沉淀和氯化钠，生成沉淀说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，故填：发生。
[拓展与应用]
（1）鉴别二氧化碳气体，应该选用饱和氢氧化钙溶液，因为反应有现象，故填：饱和氢氧化钙溶液。
（2）吸收二氧化碳气体，应该选用饱和氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠溶解度大，吸收二氧化碳多，故填：饱和氢氧化钠溶液。
5、,溶液仍为红色；???向溶液中引入OH-,对NaOH的检验产生干扰。≤（或<或=）2NaOH?+CO2=?Na2CO3+H2O不能；???某种反应物消失（或减少）
【详解】
【实验验证】（甲组）根据Na2CO3与BaCl2溶液会反应生成碳酸钙沉淀，溶液酸碱性不变解答；根据向溶液中引入OH-，对NaOH的检验产生干扰解答；（乙组）根据溶液显酸性或中性，pH≤7解答；【反思交流】(1)根据NaOH与CO2反应生成碳酸钠和水解答；(2)根据是否能够判定有新物质碳酸钠生成解答。【拓展迁移】根据通过检验有新物质生成或检验某种反应物消失（或减少）的方法来证明反应是否发生解答。
【实验验证】（甲组）小鹏取少量A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到生成白色沉淀，溶液仍为红色，证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是向溶液中引入OH-，对NaOH的检验产生干扰；（乙组）(2)用pH试纸测定C中溶液的酸碱度,若pH≤（或<或=）7，证明猜想二成立；【反思交流】(1)NaOH与CO2反应生成Na2CO3和水H2O，反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；(2)【实验步骤】II中的现象说明A装置内压强减小，可能是NaOH与CO2发生了反应，也可能是二氧化碳溶于氢氧化钠；【实验步骤】Ⅲ中的现象说明A装置内压强比B装置压强小，且A装置内溶于仍然显碱性，故【实验步骤】中的现象不能证明NaOH与CO2发生了反应；【拓展迁移】对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验某种反应物消失（或减少）的方法来证明反应发生了。
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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