过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中,化学兴趣小组设计了如右图所示的实验,其中A、C是包有过氧化钠的棉花,B是未包过氧化钠的棉花。实验中观察
题型:不详难度:来源:
过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中,化学兴趣小组设计了如右图所示的实验,其中A、C是包有过氧化钠的棉花,B是未包过氧化钠的棉花。实验中观察到A、C棉花依次燃烧,B棉花未燃烧。
(1)B棉花起的作用是_________________。 (2)棉花能燃烧,除了满足棉花是可燃物之外,还需满足_____________________ 的条件。 【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的? 【查阅资料】1.Na2O2与稀盐酸反应时,生成NaCl、H2O和O2。 2.在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应。 3.无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色。 【实验设计】经过讨论,小组同学设计用下图所示装置进行实验探究。
【实验步骤】①检查整套装置的气密性; ②把相关的试剂放入对应的仪器内; ③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内; ④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象。 【实验现象】①无水硫酸铜没有变蓝色; ②___________________________________; ③___________________________________。 【实验分析】 (3)B装置的作用是______________________。 (4)D装置中产生现象的原因是 。 【实验结论】①Na2O2和CO2反应产生的一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件。 ②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件。 【拓展提高】①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,同学们经思考后认为 同学的猜想是错误的,理由是 。 ②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式 。 |
答案
(1)对照实验。 (2)与氧气接触,温度达到棉花的着火点以上。 【实验现象】②E中石灰水变混浊; ③P处带火星木条复燃。 【实验分析】 (3)除去A中浓盐酸挥发出的氯化氢气体。 (4)Na2O2与CO2反应放出热量,使烧杯E中石灰水温度升高,由于Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小,因此升温导致饱和石灰水析出固体Ca(OH)2,产生浑浊。 【拓展提高】①甲,反应前没有H元素,因此不可能生成NaOH。 ②2 Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 ↑ |
解析
(1)A、C是包有过氧化钠的棉花,B是未包过氧化钠的棉花.实验中观察到A、C棉花依次燃烧,B棉花未燃烧,是将B与A、C对比,从而得出结论; (2)物质燃烧需要三个条件:①物质是可燃物②与氧气接触③温度达到着火点.棉花是可燃物,还缺少另外两个条件; 【实验现象】大理石和浓盐酸反应生成二氧化碳,进入B装置,饱和的碳酸氢钠溶液可与浓盐酸挥发出来的氯化氢气体反应从而除去氯化氢气体;通过C得到干燥的二氧化碳,除去混有的水蒸气,故D中无现象;E中过氧化钠固体与二氧化碳反应放热,氢氧化钙的溶解度随着温度升高而减小溶质析出,澄清的石灰水变浑浊;过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,使P处带火星的木条复燃; 【实验分析】 (3)E装置中需要纯净的二氧化碳,二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应,氯化氢气体与之可反应从而被除去; (4)Na2O2与CO2反应放出热量,使烧杯E中石灰水温度升高,由于Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小,因此升温导致饱和石灰水析出固体Ca(OH)2,产生浑浊; 【拓展提高】①根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变;而反应前的物质是Na2O2与CO2,没有H元素,因此不可能生成NaOH,故甲同学猜想错误; ②Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,方程式是:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑; |
举一反三
小明同学打算自己探究一下MnO2在分解过氧化氢时所起的作用,但手边没有现成的MnO2药品,只有高锰酸钾,30%过氧化氢溶液、木条、水、火柴,其它仪器可任选。 (1)若要先得到MnO2粉末,反应原理是(用化学式表示化学反应) (2)已知实验(1)中试管中剩下两种物质,其中二氧化锰难溶于水,而另一种易溶于水,小明用了一种方法将它们分离开来,步骤为:① ,② 。 (3)小明认为若要探究MnO2在较低的温度下对分解H2O2有无催化作用,需作对比实验,他设计了三组实验:①在试管中加入5ml 30%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,看木条是否复燃。②...;③在第3支试管中加入5ml 30%过氧化氢溶液,并加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察木条是否复燃。 你认为小明设计的第2组实验过程为: 。 (4)小明得到的是③中有O2放出,但他认为③中有O2放出是因为MnO2与H2O2发生了反应,你如何帮他设计实验来说明MnO2没有和H2O2起反应,而只是起了催化作用? |
夏飞同学在化学课上提出,可用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否含有二氧化碳气体,就这一过程而言,属于科学探究环节中的 |
南南同学学完了溶质质量分数后与小组同学到实验室练习配制一定溶质质量分数的溶液。先用托盘天平称取纯净的氢氧化钠于洁净烧杯中,再用量筒量取自来水倒入烧杯中,搅拌后发现溶液中有白色浑浊物。对此现象小组同学都感到疑惑,于是进行了如下探究。 【提出问题】白色浑浊物是什么物质? 【查阅资料】①自来水是硬水,常常含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2。 ②Ca(HCO3)2与足量的氢氧化钠反应方程式: Ca(HCO3)2+2NaOH = CaCO3↓+2H2O+ Na2CO3 Mg(HCO3)2与足量的氢氧化钠反应方程式: Mg (HCO3)2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2H2O+ Na2CO3 ③Mg(OH)2在热水中溶解度增大,可形成稀溶液。 【作出猜想】猜想一:白色浑浊物是CaCO3 猜想二:白色浑浊物是Mg(OH)2 猜想三:白色浑浊物是 。 【实验探究】①取氢氧化钠于烧杯中,加自来水水搅拌,杯壁发烫,原因是 。静置冷却、过滤。 ②取①滤渣加稀盐酸,有气泡冒出,反应的化学方程式是 ,说明猜想 错误。 ③另取①滤渣加热的蒸馏水,在上层清夜中再加酚酞试液,液体变红,所以猜想 正确。 【拓展延伸】南南认为实验探究①过滤后的滤液是纯净的氢氧化钠溶液,对吗? (填对或不对),你的证明方法是 (写出操作方法、现象、结论) 【实验反思】①实验室在配制溶液时应该使用 水。 ②判断自来水是硬水的方法是 。 |
课堂上老师完成了碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的演示实验后,对浑浊液体过滤得到澄清滤液;接着师生对话如下表:
人 员
| 对 话
| 老 师
| 问:滤液里可能含有哪些溶质呢?
| 甲同学
| 答:可能是NaOH、Na2CO3
| 乙同学
| 答:可能是NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
| 丙同学
| 答:可能是NaOH
| 丁同学
| 答:可能是
| (1)假设你是丁同学,请你也提出一个与甲、乙、丙同学不同的猜想,把猜想写在上 面表格中。并对你自己的猜想设计一个简单的实验加以证明。
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
| 取样于试管中,
|
| 自己的猜想成立
| (2)你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗?如有不合理的请说明理由。 (3)甲同学针对自己的猜想进行了如下实验:
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
| 取样于试管中,滴入足量稀盐酸
| 没有气体产生
| 甲的猜想不成立
| 你认为甲同学得出此实验结论的理由是 ; (4)若甲的猜想成立,则加入的Na2CO3与生成的NaOH之间的质量比为 (填写数值关系)。 |
(10分)在做“铁在氧气里燃烧”实验时,小芳等同学进行了以下探究活动,请你一同参与。 【探究一】探究铁丝燃烧是否需要纯氧 【实验内容】取0.38mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验。 实验现象
O2%
| 90%
| 70%
| 65%
| 60%
| 55%
| 实验现象
| 燃烧剧烈、燃烧时间长,效果好
| 燃烧比90%弱,燃烧时间短,实验成功
| 燃烧比70%弱,燃烧时间比70%短,实验成功
| 燃烧比65%弱,燃烧时间更短,实验成功
| 难以燃烧,只是发红
| 【结论】就0.38mm铁丝而言,燃烧所需氧气的最低体积分数为 ,且氧气浓度越大,燃烧现象越 。(填“剧烈”或“不剧烈”); 【拓展】上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论是否合理,请说出理由? (填 “合理”或 “不合理”),理由: ; 【探究二】探究铁丝燃烧产生火星四射的原因 【实验内容】:取纯铁丝和铁丝含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、0.69%的铁丝 (直径均为0.20mm),分别在氧气中进行实验。
C %
| 纯铁丝
| 0.1%
| 0.32%
| 0.52%
| 0.69%
| 实验现象
| 无火星四射现象,熔断
| 有短暂火星四射现象,实验欠成功
| 火星四射现象明显,实验成功
| 燃烧比0.32%剧烈,火星四射更明显,实验成功
| 燃烧比0.52%更剧烈,火星四射,实验成功
| 【结论】:铁丝燃烧产生火星四射现象和 (填元素符号)有关,就0.20mm铁丝而言,燃烧剧烈程度和其含量的关系为 。 【探究三】:探究铁丝的纯度 探究小组取2.10g铁丝在足量的氧气中充分燃烧,产物经过除杂处理后,得到四氧化三铁的质量为2.32g,试通过计算求出铁丝中铁的质量分数。(要求写出计算过程)(4分) |
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