四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH【查阅资料】①Na2S4受热时,会与空
题型:不详难度:来源:
四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH 【查阅资料】①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢。 ②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。 ③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。 【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为 ; ②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图②所示); ③将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,观察到 ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离h2,记录数据h2。理论上h2:h1= ; ④按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
| 第1次
| 第2次
| 第3次
| h1/cm
| 11.0
| 11.4
| 11.6
| h2/cm
| 8.7
| 9.1
| 9.2
| 【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为 %(结果精确到0.1%); 【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是 ;若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是: 。(2分) |
答案
实验过程①O2;③试管内液面上升; 4:5(79:100) 解释与结论:20.9% 反思与评价:吸收二氧化碳和硫化氢气体;偏小;氧气没有完全消耗 |
解析
试题分析:①根据质量守恒定律的微观解释,在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变,可以推知X的化学式为O2, ③在图1中,碳酸钠、硫粉、氧气发生反应生成了Na2S4,冷却后,取下棉花,放置一段时间,外面的进入试管内,此时再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,发生了反应:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH,即充分地将试管内空气中的氧气完全消耗了,使得试管内的气体减少了将近1/5(即空气中氧气体积分数),压强也减少,这时将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,自然观察到:试管内液面上升,由于消耗了1/5的氧气,所以水面上升1/5,只剩下4/5, 所以h2:h1=4:5 解释与结论:根据第1次实验数据,h1=11.0,h2=8.7,所以消耗氧气的体积=11.0-8.7=2.3,空气中氧气的体积分数=2.3/11.0×100%=20.9% 反思与评价:由于反应中会生成二氧化碳,且Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢,所以浓NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳和硫化氢气体,若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,温度没有冷却下来,在受热的情况下,生成的Na2S4会与空气中的水蒸气反应,使得Na2S4的量大大减少,这样就不能完全消耗的氧气 |
举一反三
化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭” 。他们决定探究CO2与Na反应的产物。 【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3。 【查阅资料】 ①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。 ②碱性的Na2CO3溶液与中性的CuCl2溶液发生复分解反应。 ③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。 ④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。 【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)
(1)实验记录
序号
| 实验操作
| 主要实验现象
| 实验结论和解释
| ①
| 打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸
| A中产生大量气泡 E中出现浑浊
| E中反应的化学方程式为_____________
| ②
| 当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯
| D中Na剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀
| 反应产物一定有_______和_______
| ③
| 取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水
| 产生白色沉淀
| 反应产物还有________
| (2)实验反思 ①实验记录②中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是___________。 ②若无装置C,对实验有影响的物质是__________。 ③检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中, 。 |
“对比实验”是化学实验中重要的实验。小明同学进行了如图所示的A与B的对比实验。
①B中反应的文字表达式 。 ②B实验中的实验现象是______________________ __。 ③小明同学通过A与B的对比实验可得知的结论是 。 |
市场上的薯片、虾条等食品一般采用充气包装,它使用的是什么气体呢?小明和小红对市场上销售的一种虾条发生了兴趣,因为虾条包装在充满气体的小塑料袋内,袋内的气体冲得鼓鼓的。他们认为这种充气包装技术,主要是为了使食品能够较长时间的保鲜、保质。那么,这是什么气体呢? 小红猜想是氮气,小明猜想是二氧化碳。 (1)请你帮助他们设计一个简单的实验方案,来判断小明的猜想是否正确,简要写出操作步骤: , (2)小明的猜想如果正确,现象应是 。 (3)你认为食品充气包装,对所充气体的要求是: (写一点)。 |
根据粗盐提纯过程,回答: (1)粗盐中含有较多的可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)和不溶性杂质(泥沙等),可通过 、 、 等操作进行初步提纯。 (2)小江同学在粗盐提纯的实验过程中,经过两次过滤,滤液仍然浑浊,其原因可能是 、 或仪器不干净。 |
如图所示,这是一瓶无色无味的气体,根据你已有的知识经验,对它的成分进行探究:
(1)假设:它是一瓶 气体。 (2)设计实验方案证明你的假设: 步骤: ; 现象: ; 结论: 。 |
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