【題目】目前工業(yè)上氫氣的大規(guī)模生產(chǎn)多采用甲烷的重整，即甲烷與水蒸氣經(jīng)高溫催化反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳。某化學(xué)興趣小組為檢驗反應(yīng)后的混合氣體(以下簡稱合成氣")中是否含有氫氣和一氧化碳、同時檢驗“合成氣”中是否含有未反應(yīng)完的甲烷和水蒸氣，進行了如下圖所示的實驗。(假設(shè)每步均反應(yīng)完全)

(査閱資料知，氧化鐵與氫氣在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和水；氧化鐵與甲烷在高溫條件下反應(yīng)生成鐵、二氧化碳和水)

(1)請寫出一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式_____；

(2)實驗開始前要先通一會“合成氣”，然后再點燃B處的酒精噴燈，目的是_____；

(3)裝置E的作用是_____；

(4)裝置C和D的連接順序顛倒，會影響實驗操作，原因是_____。

(5)實驗結(jié)束后，測得裝置ACD的質(zhì)量均増加，其中裝置C増加了2.7g，裝置D増加了2.2g.則可推斷出該“合成氣”的組成物質(zhì)為_____(寫化學(xué)式)

【答案】3CO+Fe2O32Fe+3CO2 排出裝置內(nèi)空氣，防止H2，CO不純而爆炸 進行尾氣處理，防止污染 無法確定生成水蒸氣的質(zhì)量 H2O；CO；H2

【解析】

流程甲烷和水加入到催化反應(yīng)室里，甲烷與水蒸氣經(jīng)高溫催化反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，探究是否有一氧化碳和氫氣，先將合成氣通過濃硫酸干燥，再通入到高溫的氧化鐵中，氫氣和一氧化碳都具有還原性，都會和氧化鐵反應(yīng)生成銅單質(zhì)，氫氣會生成水，一氧化碳生成二氧化碳，先用濃硫酸來吸收水，再用氫氧化鈉吸收二氧化碳，最后將剩余氣體收集。

(1)一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2

(2)因為可燃性氣體和氧氣在密閉的條件下點燃會發(fā)生爆炸，實驗開始前要先通一會“合成氣”，然后再點燃B處的酒精噴燈，目的是：排出裝置內(nèi)空氣，防止H2，CO不純而爆炸；故填：排出裝置內(nèi)空氣，防止H2，CO不純而爆炸

(3)實驗完畢后把尾氣收集了，故裝置E的作用是：進行尾氣處理，防止污染。

(4)裝置C是吸收水，然后稱重看是否有水生成，D裝置是吸收二氧化碳，若裝置稱重時變重了，可以證明有二氧化碳生成，若C和D的連接順序顛倒，會影響實驗操作，原因是氣體先通入溶液里面，氣體從溶液里出來肯定會帶有水分，無法確定原來是否生成有水，更無法確定生成水蒸氣的質(zhì)量。

(5)實驗結(jié)束后，測得裝置ACD的質(zhì)量均増加，A裝置吸收了水分，故合成氣中有水，根據(jù)定量計算：CH4+H2OCO+3H2 可知若合成氣中碳和氫元素的質(zhì)量比為2:1時，則證明無甲烷氣體，若不為2:1則有甲烷氣體；其中裝置C増加了2.7g水，其中氫元素質(zhì)量為：

；裝置D増加了2.2g，其中碳元素的質(zhì)量為：。符合碳：氫=2:1，可推斷出該“合成氣”的組成物質(zhì)為：H2O；CO；H2；故填：H2O；CO；H2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】過氧化鈣（CaO2）是一種環(huán)境友好的化工原料，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作漂白劑、種子消毒劑以及魚類運輸時的制氧劑等。過氧化鈣與水反應(yīng)方程式為：2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。

（1）若用150g某過氧化鈣工業(yè)樣品可制得氧氣32g，請計算該過氧化鈣樣品的純度（樣品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)）是多少？_____________

（2）往150g上述過氧化鈣工業(yè)樣品中逐漸加入水至過量，在圖中畫出產(chǎn)生氧氣的曲線圖。__________

（3）過氧化鈉Na2O2與水發(fā)生類似上述的反應(yīng)，請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式________

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實驗室選用以下裝置制取純凈、干燥的CO2，并進一步探究CO2的性質(zhì)。

（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____；要達到實驗?zāi)康�，�?yīng)選用的裝置有_____;裝置中導(dǎo)管接口從左到右的連接順序為：a接_____、_____接_____、_____接_____。利用A裝置還可以制取其他氣體，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____（寫出一個即可）。

（2）化學(xué)小組的同學(xué)在收集滿CO2的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續(xù)燃燒，充分反應(yīng)后生成黑色的碳和一種白色固體。

[做出猜想]①氧化鈉②碳酸鈉③氧化鈉和碳酸鈉的混合物④氫氧化鈉⑤碳酸氫鈉

指出以上不合理的猜想并說明理由：_____。

[查閱資料]氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉；碳酸鈉溶液呈堿性。

[實驗探究]取少量該樣品溶于水，將溶液分成兩份，其中一份中加入酚酞溶液，變紅；向另一份中先加入過量CaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，向濾液里滴加酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象。

[得出結(jié)論]白色物質(zhì)為_____。鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為_____。

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】同學(xué)們發(fā)現(xiàn)有一種“氮氣滅火裝置”能利用液氮(沸點為-196℃)產(chǎn)生的大量氮氣來滅火。他們用氮氣進行如右圖所示實驗，卻發(fā)現(xiàn)蠟燭未熄滅。

（查閱資料）氮氣密度略小于空氣；壓強不變時，氣體溫度越低，密度越大。

(1)結(jié)合氮氣性質(zhì)分析，右圖蠟燭未熄滅的原因可能是_______。

實驗1：探究氮氣能否用來滅火(所用容器均為隔熱材料，下同)

實驗編號

1-1

1-2

1-3

實驗內(nèi)容

實驗現(xiàn)象

蠟燭持續(xù)燃燒

蠟燭緩慢熄滅

蠟燭熄滅

(2)實驗前有同學(xué)提出，由液氮汽化產(chǎn)生的氮氣溫度低，密度足夠大，會向下流動隔 絕可燃物周圍的氧氣。依據(jù)實驗1判斷，這種假設(shè)_____(填“成立”或“不成立”)。

(3)有同學(xué)根據(jù)實驗1提出新假設(shè)，氮氣滅火可能與可燃物周圍氮氣的含量有關(guān)�？� 能支持這一假設(shè)的實驗現(xiàn)象是_______(填實驗1中的實驗編號)。

實驗2：探究滅火與氮氣含量是否有關(guān)

實驗編號

2-1

2-2

2-3

實驗內(nèi)容

實驗現(xiàn)象

蠟燭沒有熄滅

蠟燭緩慢熄滅

(4)實驗2中，蠟燭所在位置氮氣含量最高的是_________(填實驗編號)。

(5)推測實驗2-3的現(xiàn)象是________。

(6)反思實驗2，除氮氣含量外，影響蠟燭燃燒的其它可能因素是________。

(7)結(jié)合上述實驗，下列關(guān)于 “氮氣滅火裝置”使用的說法中，合理的是______(填字母序號)。

A. 從高處向低處噴灑使用

B. 可燃物火焰熄滅后，還需持續(xù)通氣一段時間

C. 在有少量排氣口的封閉空間中使用時，效果好于開放空間

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】宏觀與微觀相結(jié)合是化學(xué)學(xué)科的思維特點，請根據(jù)要求完成下列問題:

(1)下列是某些粒子的結(jié)構(gòu)示意圖

①A、B、C、D所示的粒子共表示_____種元素(填數(shù)字)

②B所示粒子在化學(xué)反應(yīng)中容易_____電子(填“失去“或“得到”)。

③若E中x=9時，則該粒子屬于_____(填“原子”或“陽離子”或“陰離子”)

(2)圖1中和分別表示不同元素的原子.則其中表示化合物的是_____(填字母序號，下同)，表示由原子構(gòu)成的單質(zhì)是_____。

(3)我國科學(xué)家創(chuàng)造性地構(gòu)建了“單中心鐵催化劑”，甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)的微觀示意圖如圖2所示:寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____;

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下圖所示的四個實驗中，不能達到實驗?zāi)康牡氖?/span>

A.證明氨分子在不斷運動

B.檢查裝置的氣密性

C.探究燃燒需要溫度達到著火點

D.證明水由氫元素、氧元素組成

A. AB. BC. CD. D

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】小峰同學(xué)在體育課上腿部擦傷，醫(yī)務(wù)室的大夫在他傷口上涂了醫(yī)用過氧化氫溶液，小峰看到傷口處產(chǎn)生了小氣泡，很好奇。為什么瓶中的過氧化氫溶液涂到傷口上，分解就加快了呢？

I．小峰準備用如圖所示裝置測定過氧化氫分解的快慢，實驗前在注射器中吸入過氧化氫溶液，量筒內(nèi)裝滿水。實驗開始時，向試管中注入過氧化氫溶液，并用排水法收集氧氣。記錄2分鐘收集的氣體體積。

（1）請寫出過氧化氫分解的化學(xué)方程式________。

（2）若要檢驗生成的氣體是否為氧氣，可將導(dǎo)氣管從水中取出，取帶火星的木條放在導(dǎo)氣管口處，觀察到________，說明生成的氣體是氧氣。

II．小峰查閱了相關(guān)資料，并進行了探究實驗

（查閱資料）

①過氧化氫是人體代謝廢物之一，它能夠?qū)C體造成損害，人體存在過氧化氫酶，可以催化過氧化氫分解。

②溫度對化學(xué)反應(yīng)的快慢有影響，人體正常體溫是37℃。

（提出猜想）

猜想1：過氧化氫分解加快是因為體溫比瓶中的溫度高。

猜想2：過氧化氫分解加快是因為傷口中有過氧化氫酶。

（進行實驗）

序號

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

①

分兩次進行實驗，均注入5mL過氧化氫溶液

第一次在常溫下進行

第二次將試管浸在37℃的溫水中

量筒中2分鐘收集到的氣體體積均為5ml

②

分兩次進行實驗

第一次

第二次將裝有一小粒過氧化氫酶的試管浸在37℃的溫水中，注入5ml過氧化氫溶液

第一次，量筒中2分鐘收集到的氣體體積為5ml

第二次，量筒中2分鐘收集到的氣體體積為 ml

過氧化氫分解加快是因為過氧化氫酶的作用

（3）實驗①得出的結(jié)論是_____________。

（4）實驗②中“第一次”應(yīng)進行的操作是_________。

（5）實驗②中第二次收集到的氧氣體積為________ml。

（實驗反思）

小峰反思了實驗過程，認為人體中過氧化氫酶是在體溫條件下發(fā)揮作用的，實驗得出的結(jié)論可能存在不足。因此又補充進行了幾組實驗，數(shù)據(jù)記錄如下表所示。

加入過氧化氫酶

不加過氧化氫酶

反應(yīng)溫度/℃

25

37

42

25

37

42

收集到氣體體積/mL

39

56

34

5

5

5

（6）通過這些數(shù)據(jù)，你能得出的新結(jié)論是_______

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組同學(xué)用下圖實驗裝置來探究雞蛋殼里含有CO(以CaCO3的形式存在)的可能性，請你一起參與學(xué)習(xí)探究。

【討論交流】同學(xué)們討論后一致認為若雞蛋殼里含有CO，實驗時廣口瓶中一定會產(chǎn)生氣泡，玻璃片上石灰水會變渾濁，據(jù)此寫出有氣泡生成的化學(xué)方程式：_____。

【進行實驗】小明和小紅在各自的實驗中均看到廣口瓶中產(chǎn)生氣泡，小明還看到玻璃片上石灰水變渾濁，而小紅卻未看到。他們很好奇，于是進一步探究。

【提出問題】

小紅的實驗中，玻璃片上的石灰水為什么不變渾濁呢？

【做出猜想】

小紅猜想：可能雞蛋殼中含有鐵等較活潑金屬，而不含CO；

小明猜想：可能是小紅實驗所用的鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)過大，揮發(fā)出HCl氣體。

依據(jù)所學(xué)化學(xué)知識和生活常識，你認為______的猜想是不合理的。

【實驗驗證】小紅分別取適量等體積的自己實驗所用的鹽酸a和小明實驗中所用的鹽酸b于兩支試管中，試管內(nèi)各盛有同一雞蛋殼的碎片，塞上帶導(dǎo)管的橡膠塞，并分別將導(dǎo)管伸入AgNO3溶液中，實驗過程如下圖所示：

實驗中，甲、乙兩試管內(nèi)均有氣泡產(chǎn)生，同時甲試管中有白色沉淀生成而乙中沒有，白色沉淀的化學(xué)式是____。

【實驗結(jié)論】上述實驗說明鹽酸a中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定______（填“大于”或“小于”）鹽酸b中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，同時也說明了雞蛋殼中含有CO的可能性。

【反思應(yīng)用】

（1）實驗室制備CO2時，最好選擇____（填“稀”或“濃”）鹽酸。

（2）實驗中發(fā)現(xiàn)，與相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的鹽酸反應(yīng)時，雞蛋殼碎片比大塊雞蛋殼更劇烈，說明增大反應(yīng)物____可以加快反應(yīng)速率。

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲和乙可以合成清潔燃料丙，微觀過程如圖。下列說法錯誤的是

A. 丁的化學(xué)式為H2O B. 丙中C、H、O的質(zhì)量比為12：3：8

C. 該反應(yīng)中有三種氧化物 D. 參加反應(yīng)的甲和乙的質(zhì)量比是7:1

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同步練習(xí)冊答案