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 CO2 + 2NaOH=Na2CO3 + H2O。
【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_______,发生的变化是________变化。
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。(提示:C装置中的氢氧化钠溶液用于吸收可能未反应的二氧化碳)
A B C D
(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 |
打开分液漏斗活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸。 |
A装置中观察到的现象有________,C装置中有气泡出现。 |
A装置中发生反应的化学方程式为________; |
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和Ⅲ,过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后,还产生了另一种物质,该物质是_______ _(填“单质”或“化合物”)。
(2)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______ __。
过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体.在一次科技活动中,同学们将包有Na2O2固体的棉花放入了如图所示的装置中,发现高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.
(1)实验过程中蜡烛由下往上依次熄灭,说明二氧化碳具有 的性质.
(2)棉花为什么会燃烧呢?同学们认为棉花要燃烧,除了满足棉花是可燃物之外,还需满足 、 .
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,在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应.
2,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,同学们设计用图2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.
注意:整个实验过程中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响.
实验现象
①带火星的木条复燃;
②无水硫酸铜没有变蓝色;
③饱和的澄清石灰水变浑浊.
实验分析D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是 .
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 .
某同学为测定12g含杂质的氧化铁样品中氧化铁的质量分数,利用稀硫酸和锌粒制取氢气,设计了下图所示的装置,进行有关的实验探究(提示:3H2+Fe2O32Fe+3H2O杂质不参加反应,假定每步均完全反应或吸收).请回答有关问题:
得到如下数据:
装置 |
B |
C |
反应前质量 |
86.3g |
284.2g |
反应后质量 |
83.9g |
286.9g |
(1)请计算样品中氧化铁的质量分数.(写出计算步骤,计算结果精确到0.l%)
(2)该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系,请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为 (不用化简);若玻璃管中的氧化铁没有完全反应,则求得水中氢、氧元素的质量比会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
某同学为验证质量守恒定律,向烧杯中加入40克溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液,另取两只试管,向其中一只试管中加入一定质量的氢氧化钠溶液,向另一只试管中加入足量的稀硫酸.
第一步:如图所示,将试管放入烧杯中并在天平上称重.
第二步:先将氢氧化钠溶液倒入烧杯中,能观察到的现象是 ;随后再将足量的稀硫酸倒入烧杯中,能观察到的现象是 .
第三步:将两只试管放回烧杯中,并将烧杯重新放在天平的左盘上,你能观察到天平指针 (填“偏左”、“偏右”或“保持不变”).
若使硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应,计算参加反应的氢氧化钠溶液中溶质的质量.
一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如图所示.要求同学们进行探究:确认这瓶溶液究竟是什么溶液?
[提出猜想]王老师提示:这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液 ②硫酸钠溶液 ③硫酸溶液
④硫酸铵溶液
[查阅资料]
①常温下,相关物质的溶解度如下:
物质 |
MgSO4 |
Na2SO4 |
(NH4)2SO4 |
H2SO4 |
溶解度 |
35.1g |
19.5g |
75.4g |
与水任意比互溶 |
②(NH4)2SO4的水溶液显酸性
(1)[实验探究]小明对王老师的提示进行了评价 ,原因是 .
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴 溶液 |
溶液中有白色沉淀生成 |
猜想①成立 |
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上,并跟标准比色卡对照 |
溶液pH小于7 |
猜想③成立 |
小雅对小明实验操作②的结论评价是 ,理由是 ;
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取该溶液少许于试管中, |
, |
猜想④成立,该反应的化学方程式为 |
某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图,装置气密性良好),一段时间后,发现装置中右侧导管中的液面升高,铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质
[提出问题]导管中液体为何升高?黑色固体物质又是什么?
[猜想与假设]
该黑色固体可能含有:①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质
[猜想分析]
①影响右侧导管中的液面升高的物质是
②不可能含有氯化铁,理由是
③一定含有碳,理由是
[实验验证]
①验证黑色固体中一定含有碳所选用的试剂是
②检验黑色固体中是否含有铁的实验方法是
结论:铁钉在食盐水中比在纯水中生锈快