某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂?与人呼出的哪种气体发生反应?
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
② 二氧化碳能与氢氧化钠发生反应,生成可溶性的碳酸钠和水。该反应的化学方程式是___。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
(1)实验操作如右图所示。
(2)实验现象及结论:观察到________现象,判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是______,试管中发生的变化是______ 变化(填“物理”或“化学” )。
A B C
(2)实验现象及结论:带火星的木条复燃;过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。
(2)实验记录
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性。 向装置中加入药品。 |
|
装置的气密性良好。 |
② |
打开分液漏斗的活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸。 |
______________ |
A装置中发生反应的化学方程式为__________; C装置作用是________。 |
③ |
一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。 |
带火星的木条复燃。 |
过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。 |
【实验反思】
(1)根据实验Ⅱ,过氧化钠与水蒸气反应后,还产生了另一种物质,该物质是_____(填“单质”或“化合物”)。
(2)若实验Ⅲ中过氧化钠和二氧化碳反应时生成碳酸钠和氧气,该反应的化学方程式是___。某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是______。
科学家用通电的方法使水分解,从而证明了水的组成。
(1)把水注入水电解器装置中,接通直流电,可以观察到b管中的电极上__________________________;随着反应的进行,c管中液面逐渐_______(填写“升高”、“下降”或“不变”)
(2)在实际实验操作中,我们会在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸,其目的在于__________________
(3)检验a管中气体产物的方法是__________________________。
Ⅰ.慢慢打开活塞,用燃着的木条靠近玻璃管尖嘴部分,观察是否被点燃,并用一干冷烧杯罩在火焰上方,观察现象
Ⅱ.用一支小试管收集生成的气体后移至酒精灯火焰处点燃,听是否有爆鸣声,并观察现象
Ⅲ.用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分,慢慢打开活塞,观察是否复燃
某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:
【集体设计】
化学兴趣小组的同学经过研究讨论后,采用燃烧方法除去氧气后,测定剩余气体的体积。但首先需要解决两个实际问题:
(1)要能确保消耗其中的氧气,使气体的体积减小,选择什么样的药品就显得很重要。他们应该选择下列物质中的(填编号)______________ 。
A.蜡烛 B.红磷 C.硫粉 D.木炭
(2)药品的取用量也有相应要求。你认为取用量应达到什么要求?_____________。
【设计实验】
第一小组同学共同设计了如下图的A、B两套装置。
(3)你认为合理的是(填编号)____________。
(4)为了确保实验的成功,在装药品之前应该先检查____________________。
(5)集气瓶中所选择物质燃烧反应的反应表达式是_______________________。
【改进实验】
第二小组同学查阅资料得知:白磷不溶于水,露置在空气中容易发生缓慢氧化而引起自燃,而燃烧产生的五氧化二磷会刺激人的呼吸道。于是他们将试管的容积分成五等份,做好标记(如图C)。在试管中加入一小块(足量)白磷,迅速用橡皮塞塞紧试管口,将试管放入热水中,使白磷燃烧。待白磷熄灭并冷却到室温后,再将试管倒立于盛有水的水槽中,并在水中将橡皮塞取下。
(6)此装置的优点是(任写两点)
①________________________________;②______________________________。
(7)小组A同学用镊子从容器中取出白磷后,准备在滤纸上切割时,B同学立刻阻止了他,指出他的操作不正确,请分析原因_____________________________________。
(11分)某研究性学习小组对双氧水开展如下研究。
(1)图1装置中仪器①的名称为。
(2)小林同学将MnO2与水泥按一定比例混合,制作成小块状固体,加入图2装置中制氧气,以方便实验结束回收二氧化锰。其中块状固体应放置在处(填“A”或“B”),二氧化锰的作用是,该装置中反应的文字表达式是。利用该装置反应一段时间后,需停止反应,其操作是,原因是。
(3)小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究。
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的术条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验。三组实验的数据和现象见下表。
第一组 |
第二组 |
第三组 |
|||||||||
集气瓶编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
① |
收集的O2占容积的体积分数(%) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
34 |
带火星木条的状况 |
微亮 |
亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
请根据实验回答下列问题:
①本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠:(填“是”或“否”)。
②收集的氧气占容积的体积分数最低为%时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是%(计算结果保留整数)。
③用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在℃。
(4分)某校研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验。当燃烧停止,冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。请回答:
(1)冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是。
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的%。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。
【发现问题】氮气是怎么减少的呢?
【作山假设】氮气与镁条反应而减少。
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁(Mg3N2)固体。请你写出该反应的文字表达式,氮化镁中氮元素的化合价为价。
(4分)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下表是元素周期表中的一部分,请认真分析表中信息,回答下列问题:
![]() 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
2 |
3 Li 锂 6.941 |
4 Be 铍 9.012 |
5 B 硼 10.81 |
6 C 碳 12.01 |
7 N 氮 14.01 |
8 O 氧 16.00 |
9 F 氟 19.00 |
10 Ne 氖 20.18 |
3 |
11 Na 钠 22.99 |
12 Mg 镁 24.31 |
13 Al 铝 26.98 |
14 Si 硅 28.09 |
15 P 磷 30.97 |
16 S 硫 32.06 |
17 Cl 氯 35.45 |
18 Ar 氩 39.95 |
(1)查找出原子序数为10的元素的名称,其相对原子质量为。
(2)地壳中含量仅次于氧的非金属元素符号是,该元素原子的质子数为。
(3)硫元素的原子结构示意图为,该元素的原子核外有个电子层,其化学性质比较活泼,在化学反应中易(填“得”、“失”)电子。
(4)由原子序数为1、7和17的三种元素组成的化合物是(写化学式)。