(8分)化学小组在老师的指导下,完成了一个兴趣实验。向包有Na2O2的脱脂棉中吹气,发现脱脂棉剧烈燃烧起来。于是他们决定探究脱脂棉燃烧的原因。请你参与他们的探究。
【提出问题】脱脂棉为什么会燃烧?
【查阅资料】
1. Na2O2是一种淡黄色固体,常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质发生反应,不能与N2发生反应。
2. 人呼出的气体的主要成分及含量:N2:74%;O2:16%;水蒸气:6%;CO2:4%
3. CO2既不与NaHCO3反应,也不溶于饱和的NaHCO3溶液。
【猜想与假设】
1. 可能是CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
2. 可能是H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
3. 可能是_______与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
【实验验证】
实验I:验证CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
甲小组同学用图1所示装置(部分夹持装置略去)制取并收集了一瓶CO2气体,将包有Na2O2的脱脂棉放在燃烧匙中,伸入集气瓶,观察到脱脂棉剧烈燃烧。得出结论,猜想1成立。乙小组同学认为上述实验不足以证明CO2与Na2O2反应产生了O2,理由是__________。
图 1
同学们经过讨论,对上述实验方案进行了改进,用图2所示的装置(部分夹持装置略去)进行实验验证猜想1成立。打开止水夹K,鼓入纯净、干燥的氮气一段时间后,关闭止水夹K。注入稀盐酸,观察到脱脂棉剧烈燃烧。
【解释与结论】
1.装置A中发生反应的化学方程式为________________。
2.装置B的作用是__________________。
3.装置C中盛放的药品是___________,作用是__________________。
实验II:验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
请你设计一个实验方案,验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量(写出实验步骤、现象及结论)___________。
实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小欣和小芳同学很感兴趣,决定对其成分进行探究:
(1)这瓶试剂可能是什么溶液呢?答:________________。
(2)根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是________ (填字母代号)。
A.酸B.碱C.盐
(3)Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:
物质 |
NaCl |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
溶解度g |
36 |
109 |
215 |
9.6 |
【得出结论】小欣根据试剂瓶标注的溶质质量分数l0%和上表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能是________(填写物质名称)。
(4)①可能是NaOH溶液;②可能是Na2CO3溶液;③可能是NaCl溶液。
【设计并实验】
①小芳用胶头滴管吸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能是________。
②小欣为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,她又进行了如下实验:
操作步骤 |
实验现象 |
结沦及化学方程式 |
取样于试管中,滴加氢氧化钙溶液 |
________ |
猜想②正确。 相关的化学方程式________________________ |
(5)请你选择与小欣不同类别的试剂,来鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液,你选择________溶液。
做中和反应实验时,我将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,意外看到有气泡产生。小伟提醒:是不是拿错了药品?我查验后确认药品没错,只是在瓶口发现有白色粉末状物质。我认为是氢氧化钠溶液变质了。
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是。
(2)利用与上述实验不同的原理,我又设计了一个实验再次确认该氢氧化钠溶液已变质。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量氢氧化钠溶液于试管中,滴加 |
该氢氧化钠溶液已变质 |
(3)该氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质?
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
1、取少量样品于试管中, 2、加入足量的______溶液, 3、过滤, 4、在滤液中滴加酚酞溶液 |
2、产生白色沉淀 4、________ |
氢氧化钠_____ (部分或全部)变质 |
(3)写出中所涉及到的一个化学方程式__。
(9分)某化学学习小组在进行烧碱性质的实验活动。请你加入其中参与探究:
【提出问题】烧碱具有哪些性质呢?
【实验探究I】将少量烧碱放在表面皿上,放置一会儿后,可观察到烧碱表面潮湿,由此可知,烧碱易(1),可用作某些气体的干燥剂。再放置一段时间后,取此烧碱样品a适量放入小药瓶中,用注射器注入蒸馏水,进行A→B→C的实验。
【收集证据】请将由A→B气球的变化补充在B图中(2),由B→C气球变化的原因是温度降低,(3),在压强差的作用下,(4),最终C中气压等于外界大气压,C与A气球大小相同。小药瓶中得到溶液b。
【实验探究II】同学们取少量上述所得溶液b,进行如图D所示的实验。
【解释与结论】开始滴加稀硫酸时无明显变化,此时溶液中的阴离子有(5)(填离子符号),继续滴加稀硫酸一段时间后,产生气泡,最终(6)。
根据现象,秦思推断出烧碱样品a的成分。
【表达交流】石建认为如图E所示实验也能推断出烧碱样品a的成分。
【反思评价】经过思考,你不同意他的观点,你的理由是(7)。
经过讨论,石建同学将E中的试剂分别改成与澄清的石灰水和无色酚酞溶液不同类别
的(8)和,成功地完成了实验。
【总结归纳】通过上述探究过程,善于反思的你发现,在鉴别物质的成分时,为避免产生干扰,需要考虑的因素是(9)。
酸雨,是目前人类遇到的全球性区域灾难之一。煤燃烧产生的SO2气体是形成酸雨的主要污染物,原因是SO2能与水结合生成弱酸性亚硫酸(H2SO3)。
[查阅资料]
①H2SO3易分解生成H2O和SO2
②H2SO3和SO2都能使红色的品红溶液褪色。
③H2SO3、亚硫酸盐都易与空气中的氧气或稀硝酸反应生成H2SO4、硫酸盐。
④BaSO3不溶于水,可与盐酸、硫酸反应,BaSO3与酸的反应跟CaCO3与酸反应相似。
写出BaSO3与盐酸反应的化学方程式。
小刚同学利用酸碱中和反应的原理,向在空气中放置一段时间的酸雨(pH约为3)中加入足量的NaOH,并就反应后混合溶液中盐的成分进行如下探究:
[提出问题]反应后的混合溶液中盐的成分是什么?
[进行猜想]猜想1:只有Na2SO3 ; 猜想2:___________ ;猜想3:既有Na2SO4,也有Na2SO3。
[实验探究]限选试剂:稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、氯化钡溶液、石灰水、品红溶液、石蕊溶液
步骤 |
实验操作 |
预期现象与结论 |
1 |
分别在A、B两只试管中各加入2mL反应后的混合溶液 |
|
2 |
向A试管中滴加几滴品红溶液,再滴入足量的稀硫酸 |
, 证明含有Na2SO3 。 |
3 |
向B试管中,加入 。 |
,证明含有Na2SO4,则猜想3成立。 |
[反思与交流]防止酸雨保护环境可采取的有效措施有。(写出其中一条)
(本题共12分)“爆竹声中一岁除”燃放烟花爆竹是中华民族文化的重要组成部分,然而,近年灰我国许多大、中城市都对烟花爆竹实施了“禁放”或者“限放”,民族文化为什么受到限制,好奇心驱使小明,小强、小亮三位同学,他们决定对烟花爆竹进行展开实验探究。
【提出问题】烟花爆竹燃放时会产生什么气体?
【查阅资料】
1.我国传统的黑火药的标准配方为:硝酸钾75%、硫磺l0%、木炭l5%,因为黑火药中的硫磺成分具有着火温度低、燃速快等性质,因而使黑火药容易点火,使得在生产过程中硫的使用量过大。
2.CO2和SO2均能使石灰水变浑浊;
【猜想】烟花爆竹燃放时会产生CO2和SO2
【实验过程】他们设计的实验探究过程如图
实验开始前应先检查 ,再点燃酒精灯,已知2处为从爆竹中取出的少量的火药,根据实验设计要求应当还要用到 色的高锰酸钾溶液和石灰水,则3中应放的是 ,4中应放的是 ,若猜想正确,4中发生反应的化学方程式是 。结果证明原猜想正确。
【实验反思】
1、装置中气球的作用是 ,
2、已知硬质玻璃管中发生的反应有S +2KNO3+3C==3CO2 +N2+ X,则X的化学式为 。该玻璃管中还发生的反应 (写化学方程式)搞清烟花爆竹的基本原理和实验中产生的气体之后,该兴趣小组又利用春节期间测定市区某烟花爆竹集中燃放点处二氧化硫的含量。
【查阅资料】1、可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO2含量,反应方程式是:
SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。
【测定装置】:甲同学设计了如下图所示的实验装置:
【测定步骤】:
(一)、配制一定浓度的稀碘溶液
(二)、二氧化硫含量的测定
(1)将一定浓度、一定质量的稀碘溶液放于洗气瓶中,并滴入几滴稀淀粉溶液,此时洗瓶中溶液的颜色为蓝色。(淀粉遇碘单质呈蓝色)
(2)3位同学分别设计好的装置来到燃放点,打开a, 关闭b用注射器抽取100 mL燃放点空气。再关闭a,打开b,再缓缓推动注射器,将气体全部推入滴有淀粉的碘水溶液中,重复上述操作多次,直到溶液刚好变成无色,记录抽气的次数。
(3)3位同学使溶液刚好变成无色时抽气的次数分别为50、60、65次, 次的最接近真实值,另两位同学不准确的原因为
(4)最终我们通过计算可以确定燃放点的二氧化硫含量是否超标。
【测定反思】
1.小明经过思考后认为在测定时可将下图所示的多孔球泡放入洗气瓶中,你认为加此仪器的好处是 。
2.小强同学认为:实验方案需要抽气的次数太多,操作麻烦。与小亮讨论后,决定对设计的实验加以调整,以减少抽气的次数,他们调整的方案可能是 。
3.三位同学经过对烟花爆竹的研究,明白了国家“禁放”的和“限放”的原因,你认为原因的是 。
A.减少噪声污染 | B.减少固体废弃物污染 |
C.减少大气污染 | D.减少粉尘污染 |