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第六单元课题1金刚石、石墨和C603.★下列实验设计不能达到实验目的的是(B)选项ABCD实验设计实验目的红磷燃烧测定空气中氧气的含量探究石蜡中含有氧元素验证氢气的密度比空气小证明石墨具有导电性解析：因红磷燃烧生成固体，且会消耗掉空气中的氧气，通过空气减少的体积测得氧气体积，A正确；通过蜡烛燃烧生成水只能证明蜡烛中含有氢元素，可能含有氧元素，B错误；充满氢气的肥皂泡上升，说明氢气的密度比空气小，C正确；灯泡发亮，说明石墨能导电，D正确。解析：金刚石是天然存在最硬的物质，A错误；这四种物质中碳原子的排列方式不相同，B、D错误；金刚石、石墨、C60、碳纳米管这四种物质都是由碳元素组成的单质，完全燃烧后的产物都是CO2，C正确。3.★[2016·新华区一模]一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是(C)A.反应前后混合气体中氮气的质量分数不变B.反应后气体混合物的组成有3种情况C.若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于12∶16D.若反应后气体中有氧气，则容器中C、O元素的质量比大于12∶32解析：因为碳在氧气中燃烧生成一氧化碳或二氧化碳，反应前后混合气体的质量发生改变，而氮气质量不变，因此氮气的质量分数发生改变，A不正确；反应后气体混合物的组成有：氮气和二氧化碳，氮气和一氧化碳，氮气和一氧化碳、二氧化碳，氮气和二氧化碳、氧气等4种情况，B不正确；若反应后气体是3种气体的混合物，则气体是氮气和一氧化碳、二氧化碳，还是氮气和二氧化碳、氧气，一氧化碳中碳元素和氧元素质量比是12∶16，二氧化碳中碳元素和氧元素质量比是12∶32，因此无论气体是氮气和一氧化碳、二氧化碳，还是氮气和二氧化碳、氧气，其中C、O元素的质量比一定小于12∶16，C正确；若反应后气体中有氧气，则气体是氮气和二氧化碳、氧气，容器中C、O元素的质量比小于12∶32，D不正确。第六单元课题2二氧化碳制取的研究解析：实验室制取气体要先检查装置气密性，图中导管口有气泡产生，说明气密性良好，A操作正确；倾倒稀盐酸时，仪器要口挨口，瓶塞倒放，标签正对手心，B操作正确；实验室制取二氧化碳是利用石灰石和稀盐酸在常温下反应，属于“固液常温型”装置，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，要用向上排空气法收集，C操作正确；验满二氧化碳时要把燃着的木条放在集气瓶口观察现象，D操作错误。12.★在一次实验课上，各小组同学用在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。小明将这一情况报告老师，老师鼓励他们对此问题共同探究。【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；②所用盐酸的溶质质量分数不同；③还可能是__石块大小不同(或石块质量不同)__。【设计实验】(1)验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、__地点不同__的石块，加入质量相同、__溶质的质量分数也相同__的稀盐酸进行实验。(2)验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是__取溶质质量分数不同的盐酸进行对照实验__。【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。若要做到精确比较，应该测量的实验数据是__相同时间内收集二氧化碳的体积或收集相同体积的二氧化碳所需的时间__。【拓展延伸】上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有(答出两点即可)__溶液温度、过氧化氢溶液的溶质质量分数(或过氧化氢溶液质量、压强)__等。解析：【作出猜想】结合稀盐酸与小石块的反应，可知影响化学反应速率的因素有小石块中碳酸钙的含量、盐酸中溶质的质量分数、石块大小等。【设计实验】(1)要验证猜想①，就应该选取不同地点但大小和质量都相同的石块，加入质量相同、溶质的质量分数也相同的盐酸进行对照实验。(2)要验证猜想②，则应该选取溶质质量分数不同的盐酸进行对照实验。【交流讨论】要精确比较反应速率，可通过比较相同时间内收集二氧化碳的体积或收集相同体积的二氧化碳所需的时间来进行。【拓展延伸】根据影响过氧化氢制取氧气反应速率的因素可知，要探究催化剂对该反应速率的影响，除催化剂这一因素不同外，其他因素必须相同。(3)实验室选择装置B和C制取二氧化碳，反应的化学方程式是__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__，验满的方法是__将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明已满__，若将收集的气体通入紫色石蕊溶液中，产生的现象是__紫色石蕊溶液变红__；(4)兰州市近年逐步采用天然气取暖。天然气的主要成分是甲烷，楠楠同学通过查阅资料，实验室可用无水醋酸钠固体和碱石灰制取甲烷。通常情况下甲烷的密度比空气小，难溶于水。实验室制取甲烷选择的发生装置是__A__(填字母)，欲收集干燥的甲烷气体可选用__D__(从A～E中选择)装置；甲烷的使用，有效地改善了空气质量，其完全燃烧的化学方程式是__CH4＋2O22H2O＋CO2__。=====点燃解析：(1)用于作为热源的仪器是酒精灯；(2)2H2O22H2O＋O2↑；二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，由于氧气的密度比空气大，要从b口进；(3)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红；(4)两种固体制取气体需要加热，所以发生装置选择A；甲烷的密度比空气小，可以用向下排空气法收集；难溶于水，可以用排水法收集，因为欲收集干燥的甲烷气体可选用向下排空气法收集；CH4＋2O22H2O＋CO2。=====MnO2=====点燃第六单元课题3二氧化碳和一氧化碳(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第__④__(填序号)号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是__密度比空气大__。解析：(1)实验1中将干石蕊纸花和喷水后的石蕊纸花分别放入到二氧化碳气体中，由此可知该实验中控制的变量是水；(2)喷水后的石蕊纸花放入二氧化碳气体中，二氧化碳与水反应后生成的碳酸使纸花变红，反应的化学方程式为CO2＋H2O===H2CO3；(3)实验2中，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，由于二氧化碳的密度比空气的密度大，且二氧化碳能与水反应生成碳酸，因而会观察到④号棉球先变红，一段时间后①号棉球再变红，而②、③号干燥的棉球不会变色。3.★[2016·沧州一模]科学研究发现：金星大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3)，实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中，正确的是(B)A.C2O3能使澄清石灰水变浑浊B.C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2C.C2O3在任何条件下都不能还原氧化铜D.C2O3中碳的化合价为＋4价解析：三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，由于CO不能使澄清石灰水变浑浊，可判断C2O3不能使澄清石灰水变浑浊，A错误；由于CO具有可燃性，可判断C2O3具有可燃性，在O2中充分燃烧的产物是CO2，B正确；由于CO具有还原性，可判断C2O3具有还原性，但需在一定条件下还原氧化铜，C错误；氧元素显－2价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：碳元素显＋3价，D错误。3.★[2016·临沂中考]对比是学习化学的重要方法，下列关于CO2与CO的比较，错误的是(A)A.CO2可用于人工降雨，CO可用于光合作用B.通常情况下，CO2能溶于水，CO难溶于水C.CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒D.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子解析：二氧化碳可用于光合作用也可用于人工降雨，一氧化碳不能用于光合作用，A错误；二氧化碳能溶于水，1体积水溶解1体积二氧化碳，一氧化碳难溶于水，B正确；CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合使人体缺氧而中毒，C正确；一个二氧化碳分子中含有2个氧原子，一个一氧化碳分子中含有一个氧原子，D正确。第六单元双休加餐巩固训练(2)反应完成后，把试管里的粉末倒在纸上可以看到有__亮红__色的铜，这是由于__木炭有还原性，能与氧化铜反应，生成金属铜__。(3)图中的酒精灯上加一金属网罩的作用是__使酒精灯的火焰集中，提高加热温度__。(4)从导管a处排出的气体中，除没排净的空气和没有被完全吸收的二氧化碳外，还一定含有__CO__气体，写出生成该气体的化学方程式：__C＋CO22CO__。=====高温(5)实验结束时，应先__把导管从石灰水中移出__，再撤掉__酒精灯__。(6)小刚同学在做实验时，几乎没看到任何现象，请你帮助他分析失败的原因可能是(C)A.氧化铜中含有氧化铁B.装置气密性不好C.加热温度不够高D.装木炭和氧化铜混合物的试管不够大解析：木炭还原氧化铜，观察到的明显现象是黑色的氧化铜粉末变成亮红色的铜，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，所以澄清石灰水是检验二氧化碳气体的一种试剂；酒精灯加网罩的目的是使火焰集中，提高酒精灯加热的温度；在导管a处排出的气体除了木炭还原氧化铜生成的二氧化碳之外，还一定有少量的一氧化碳，生成一氧化碳的原因是木炭也会和生成的二氧化碳反应；实验完成后，为了防止水倒流炸裂试管，应先把连水的导管口移出水面，再撤掉酒精灯；在做这个实验时，加热温度要足够高，否则会导致实验失败。14.★[2016·遂宁中考]某学校小组的同学为了测定某石灰石中碳酸钙的质量分数，他们取该石灰石样品10g加入烧杯中，再把80g稀盐酸分四次加入，实验过程所得数据如下表(已知石灰石样品中含有的杂质既不溶于水，也不与稀盐酸反应)：实验次数1234加入稀盐酸的质量/g20202020剩余固体的质量/g742.6m分析表中数据，完成下列问题：(1)表中m的数值为__2.6__；(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为__74%__；(3)计算第一次实验反应结束后所得溶液中溶质质量分数。(计算结果精确到0.1%)解：设生成氯化钙的质量为x，生成二氧化碳的质量为y。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑100111443gxy100111＝3gxx＝3.33g10044＝3gyy＝1.32g所以第一次实验反应结束后所得溶液中溶质质量分数为3.33g20g＋3g－1.32g×100%≈15.4%答：第一次实验反应结束后所得溶液中溶质质量分数为15.4%。解析：根据表中的数据规律可以看出，每20克稀盐酸和3克碳酸钙刚好完全反应，理论上第三次加入稀盐酸时，剩余固体质量应该为1克，而实际剩余量为2.6克，说明此刻剩余固体已经不能和盐酸反应，再加稀盐酸，固体质量也不会发生变化，故m的值为2.6，固体中所含有碳酸钙的质量为7.4g，则质量分数为74%。根据每20克稀盐酸和3克碳酸钙刚好完全反应，利用化学方程式可求出第一次实验后氯化钙及所得溶液的质量，进而求出溶液中溶质质量分数。