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16. (12 分)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中 $\ce{CO_{2}}$ 的流程如图:
(1)煅烧炉中发生反应的化学方程式为
(2)经多次循环后,$\ce{CaO}$作为吸附剂吸收$\ce{CO_{2}}$效果会降低,固体结构变化如图所示。多次循环后,吸附剂效果降低的原因是
(3)某兴趣小组为测定某石灰石(主要成分是$\ce{CaCO_{3}}$)的质量分数,做了如下实验:取 24 g 样品放入烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),剩余固体质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①24 g 该石灰石样品中$\ce{CaCO_{3}}$的质量为
②计算充分反应后产生二氧化碳的质量。(写出计算过程)
(1)煅烧炉中发生反应的化学方程式为
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO+CO_{2}\uparrow}$
。图中,$\ce{CO_{2}}$含量较低的是A
(填“A”或“B”)处。(2)经多次循环后,$\ce{CaO}$作为吸附剂吸收$\ce{CO_{2}}$效果会降低,固体结构变化如图所示。多次循环后,吸附剂效果降低的原因是
随着煅烧次数的增加,生成CaO的孔洞逐渐减小,吸附效果减弱
。(3)某兴趣小组为测定某石灰石(主要成分是$\ce{CaCO_{3}}$)的质量分数,做了如下实验:取 24 g 样品放入烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),剩余固体质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①24 g 该石灰石样品中$\ce{CaCO_{3}}$的质量为
20
g。②计算充分反应后产生二氧化碳的质量。(写出计算过程)
答案
16. (1)CaCO₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$CaO+CO₂↑ A (2)随着煅烧次数的增加,生成CaO的孔洞逐渐减小,吸附效果减弱 (3)①20
②解:设充分反应后产生二氧化碳的质量为x。
CaCO₃+2HCl = CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
20 g x
$\frac{x}{20\ \mathrm{g}}=\frac{44}{100}$ x=8.8 g
答:充分反应后生成CO₂的质量为8.8 g。
解析:(1)由流程图可知,煅烧炉中发生的反应是碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳;由以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO₂的流程图可知,A处消耗二氧化碳,B处产生二氧化碳,则CO₂含量较低的是A处。(2)根据图示可知,多次循环后,吸附剂效果降低的原因是随着煅烧次数的增加,生成CaO的孔洞逐渐减小,吸附效果减弱。(3)①由图像可知最终反应后固体的质量为4 g,该质量即剩余的不反应的杂质的质量,所以石灰石中碳酸钙的质量是24 g-4 g=20 g。
②解:设充分反应后产生二氧化碳的质量为x。
CaCO₃+2HCl = CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
20 g x
$\frac{x}{20\ \mathrm{g}}=\frac{44}{100}$ x=8.8 g
答:充分反应后生成CO₂的质量为8.8 g。
解析:(1)由流程图可知,煅烧炉中发生的反应是碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳;由以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO₂的流程图可知,A处消耗二氧化碳,B处产生二氧化碳,则CO₂含量较低的是A处。(2)根据图示可知,多次循环后,吸附剂效果降低的原因是随着煅烧次数的增加,生成CaO的孔洞逐渐减小,吸附效果减弱。(3)①由图像可知最终反应后固体的质量为4 g,该质量即剩余的不反应的杂质的质量,所以石灰石中碳酸钙的质量是24 g-4 g=20 g。
三、实验探究题(共27分)
17.(12分)(2025·南通月考)请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)装置图中标号b的仪器名称是
(2)实验室用装置A和装置B都可以用来制氧气,写出用装置A制取氧气的化学方程式:
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为
(4)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从
17.(12分)(2025·南通月考)请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)装置图中标号b的仪器名称是
锥形瓶
。(2)实验室用装置A和装置B都可以用来制氧气,写出用装置A制取氧气的化学方程式:
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{△}K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}\uparrow}$
,收集氧气时,不能选择的收集装置是E
(填装置的字母编号,下同)。(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为
$\ce{CaCO_{3}+2HCl=CaCl_{2}+CO_{2}\uparrow +H_{2}O}$
,可选择的发生装置为B
。(4)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从
d
(填“c”或“d”)进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是防止通入的气体把洗气液体压出滴壶
。答案
17. (1)锥形瓶 (2)2KMnO₄$\stackrel{△}{=\!=\!=}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ E (3)CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O B (4)d 防止通入的气体把洗气液体压出滴壶
解析:(1)由常见仪器名称可知b是锥形瓶。(2)用A装置制氧气的反应物为高锰酸钾,加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;氧气不易溶于水,能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空气法收集,不能用向下排空气法收集。(3)二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应物为固体和液体,反应条件为常温,故可采用固液常温型,可选择的发生装置为B。(4)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从d进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是防止通入的气体把洗气液体压出滴壶,从c流出。
解析:(1)由常见仪器名称可知b是锥形瓶。(2)用A装置制氧气的反应物为高锰酸钾,加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;氧气不易溶于水,能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空气法收集,不能用向下排空气法收集。(3)二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应物为固体和液体,反应条件为常温,故可采用固液常温型,可选择的发生装置为B。(4)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从d进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是防止通入的气体把洗气液体压出滴壶,从c流出。
18. (15 分)(2026·沈阳期中)某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题从两个维度开展项目式学习。
【任务一】从认识到调控
(1)烧杯中装有$60\ °\mathrm{C}$热水(如图1),底部放白磷。试管a、b中分别放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,发现只有试管a中有白烟生成。
①对比图1中试管a、b的实验现象,说明可燃物燃烧所需条件之一是
②小组同学在实验过程中发现白磷燃烧不够剧烈,他们分析原因可能是$\ce{O_{2}}$不足,于是他们对实验进行改进(如图2),物质M和N分别是
③小组同学将温度传感器探头插入左边试管底部,$5\ \mathrm{s}$后,将物质M注入试管中,采集到的数据如图3所示。根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是
【任务二】从定性到定量
小组同学对燃烧停止的原因进行进一步探究,完成了图4、图5两个实验,发现两支蜡烛均会逐渐熄灭。
(2)图4实验中,烧杯底部产生大量气泡,蜡烛逐渐熄灭,说明生成的气体具有的化学性质是
(3)小组同学对图5蜡烛熄灭的原因展开研究
【猜想与假设】①可能是$\ce{CO_{2}}$含量过大；②可能是$\ce{O_{2}}$被完全消耗。
【探究与结论】
Ⅰ.小组同学收集1瓶含$20\%\ \ce{O_{2}}$和$80\%\ \ce{CO_{2}}$的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭,由此可知:假设①
Ⅱ.小组同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭的过程中气体含量的变化,实验装置及结果如图6所示。下列结论或分析正确的是
A. 曲线2表示瓶内$\ce{CO_{2}}$浓度的变化
B. 当燃烧时间到达$t_{1}\ \mathrm{s}$时,蜡烛熄灭
C. 燃着的蜡烛能在浓度为$15\%\ \ce{O_{2}}$、$5\%\ \ce{CO_{2}}$和$80\%\ \ce{N_{2}}$的混合气体中保持燃烧
【反思交流】
(4)通过分析,小组同学认为图6实验装置内氧气浓度下降的原因有:①燃烧消耗了装置内的$\ce{O_{2}}$,②
【任务一】从认识到调控
(1)烧杯中装有$60\ °\mathrm{C}$热水(如图1),底部放白磷。试管a、b中分别放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,发现只有试管a中有白烟生成。
①对比图1中试管a、b的实验现象,说明可燃物燃烧所需条件之一是
温度达到可燃物着火点
。②小组同学在实验过程中发现白磷燃烧不够剧烈,他们分析原因可能是$\ce{O_{2}}$不足,于是他们对实验进行改进(如图2),物质M和N分别是
$\ce{H_{2}O_{2}}$、$\ce{MnO_{2}}$
(填化学式)。③小组同学将温度传感器探头插入左边试管底部,$5\ \mathrm{s}$后,将物质M注入试管中,采集到的数据如图3所示。根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是
氧气浓度越大,燃烧越充分,火焰温度越高
。【任务二】从定性到定量
小组同学对燃烧停止的原因进行进一步探究,完成了图4、图5两个实验,发现两支蜡烛均会逐渐熄灭。
(2)图4实验中,烧杯底部产生大量气泡,蜡烛逐渐熄灭,说明生成的气体具有的化学性质是
不能燃烧,不支持燃烧
。(3)小组同学对图5蜡烛熄灭的原因展开研究
【猜想与假设】①可能是$\ce{CO_{2}}$含量过大；②可能是$\ce{O_{2}}$被完全消耗。
【探究与结论】
Ⅰ.小组同学收集1瓶含$20\%\ \ce{O_{2}}$和$80\%\ \ce{CO_{2}}$的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭,由此可知:假设①
不合理
(填“合理”或“不合理”)。Ⅱ.小组同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭的过程中气体含量的变化,实验装置及结果如图6所示。下列结论或分析正确的是
AB
(填字母)。A. 曲线2表示瓶内$\ce{CO_{2}}$浓度的变化
B. 当燃烧时间到达$t_{1}\ \mathrm{s}$时,蜡烛熄灭
C. 燃着的蜡烛能在浓度为$15\%\ \ce{O_{2}}$、$5\%\ \ce{CO_{2}}$和$80\%\ \ce{N_{2}}$的混合气体中保持燃烧
【反思交流】
(4)通过分析,小组同学认为图6实验装置内氧气浓度下降的原因有:①燃烧消耗了装置内的$\ce{O_{2}}$,②
加热时铝能够消耗氧气
；同时通过分析曲线1,小组同学对“可燃物燃烧需要与氧气接触”这句话有了新的认识,即燃烧需要氧气达到一定浓度
。答案
18. (1)①温度达到可燃物着火点 ②H₂O₂、MnO₂ ③氧气浓度越大,燃烧越充分,火焰温度越高 (2)不能燃烧,不支持燃烧 (3)不合理 AB (4)加热时铝能够消耗氧气 燃烧需要氧气达到一定浓度
解析:(1)②过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,物质M和N分别是H₂O₂、MnO₂。(3)Ⅱ.由图可知,当氧气含量为15.6%时,蜡烛熄灭,燃着的蜡烛在浓度为15%O₂、5%CO₂和80%N₂的混合气体中不能燃烧,C错误。(4)通过分析,小组同学认为图6装置内氧气浓度下降的原因有:①燃烧消耗了装置内的氧气、②加热时铝能够消耗氧气,同时通过分析曲线1,小组同学对“可燃物燃烧需要与氧气接触”这句话有了新的认识,即燃烧需要氧气达到一定浓度。
解析:(1)②过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,物质M和N分别是H₂O₂、MnO₂。(3)Ⅱ.由图可知,当氧气含量为15.6%时,蜡烛熄灭,燃着的蜡烛在浓度为15%O₂、5%CO₂和80%N₂的混合气体中不能燃烧,C错误。(4)通过分析,小组同学认为图6装置内氧气浓度下降的原因有:①燃烧消耗了装置内的氧气、②加热时铝能够消耗氧气,同时通过分析曲线1,小组同学对“可燃物燃烧需要与氧气接触”这句话有了新的认识,即燃烧需要氧气达到一定浓度。
