一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍,是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。
【查阅资料】“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4,相对分子质量为122),它是一种白色粉末,易溶于水,且能与水反应,生成一种碳酸盐和一种强氧化性的物质。
【实验探究一】过碳酸钠的性质
为探究过碳酸钠的性质,同学们设计了以下实验,请按要求完成表格内容:
序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验分步结论(或解释) |
① |
向盛有过碳酸钠固体的试管中加入适量水 |
固体溶解 |
过碳酸钠易溶于水, 能与水发生反应。 |
② |
向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末 |
有大量气泡 产生 |
|
③ |
将带火星的木条置于试管口 |
木条复燃 |
序号②试管中产生的气体是 ; 过碳酸钠溶于水能生成过氧化氢。 |
④ |
取序号③试管中的上层清液加入氯化钙溶液 |
产生白色 沉淀 |
反应的化学方程式 。 |
小结 |
过碳酸钠与水反应的化学方程式是 。 |
【实验探究二】过碳酸钠的含量测定
同学们经讨论设计了如下图所示的实验装置。图中装置B盛装氢氧化钠溶液,C盛装澄清石灰水,D盛装浓硫酸,E、F均装入干燥的碱石灰(主要成分:氧化钙和氢氧化钠的固体混合物;可吸收二氧化碳和水蒸气)。
【实验讨论】
(1)①称量装置E的质量;②组装好装置,检查气密性,装入药品;③关闭活塞K,打开活塞K1,通入氮气;④关闭活塞K、K2,打开活塞K1、K3、K4,通入一段时间的氮气;⑤依次关闭活塞K1、K3、K4,打开活塞K K2、,直到反应不再进行;⑥再次称量装置E的质量。
以上实验步骤的正确顺序是 ;
A.①②③④⑤⑥ B.②①④⑤③⑥
C.①②④⑤③⑥ D.②④①⑤③⑥
(2)关闭活塞K、K2,打开活塞K1、K3、K4,通入一段时间的氮气排出装置中原有的空气,此时装置B的作用是 ;
(3)反应完全后关闭活塞K,打开活塞K1,通入氮气的目的是 ;
(4)同学们称取6.63g含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品(不含其他杂质)进行实验,根据实验后E装置增重2.42g,求该样品中过碳酸钠的含量(写出计算过程,结果保留小数点后一位)。
(5)装置F的作用是 ,若不连接装置F,测定的过碳酸钠含量会 (填“偏高”或“偏低”)。
【2015年广东省佛山市】下图是实验室常用来制取气体的装置。
(1)仪器a的名称是 。
(2)写出装置A制取氧气的化学反应方程式 。
(3)能用装置D收集的气体必须满足的条件是 。
(4)某实验小组为了获得较多气流平稳的氢气进行实验探究,制取氢气时发生装置应选 (填字母,下同),干燥装置应选 ,干燥装置中的试剂是 。
(5)下图是探究CO2与NaOH是否反应的部分原理装置图。请在答题卡方框内画出需完善的装置图,并进行必要的标注。可供选用的仪器及药品:试管、直角导管、干燥CO2、NaOH溶液、BaCl2溶液。
【2015年贵州省遵义市】FeCl3溶液能对过氧化氢的分解起催化作用,某小组拟在相同浓度FeCl3溶液的催化下,探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响.
写出本实验发生反应的化学方程式 .
Ⅰ.分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中,注入相同体积、相同浓度的FeCl3溶液,如图观察到 ,就可以粗略判断,得出实验结果.
为进一步判断上述实验结论的准确性,运用图,小刚同学进行了如下实验方案设计.
Ⅱ.
[方案一]在不同过氧化氢浓度下,测定收集相同气体体积所需时间.
[方案二]在不同过氧化氢浓度下,测定 ;
方案二的实验测量结果:
![]() |
30% H2O2溶液的体积(mL) |
2% FeCl3溶液的体积(mL) |
加入H2O的体积(mL) |
反应的时间(min) |
生成O2的体积(mL) |
1 |
5 |
x |
20 |
5 |
V1 |
2 |
10 |
3 |
15 |
y |
V2 |
表中x= ,y= .
实验结论:通过测量,若V1 V2(填“>”、“=”或“<”),说明 .
【2015年河北省】同学们用高锰酸钾制氧气.制取结束清洗仪器.发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体.
问题一:黑色固体是什么?
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解.进行分析判断.
判断 |
依据 |
不是KMnO4 |
KMnO4能溶于水形成紫红色溶液 |
不是 (填化学式) |
冲洗试管时出现深绿色溶液,说明该物质能溶于水 |
是MnO2 |
其他实验用过MnO2,知道它是不溶于水的黑色固体 |
【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体,产生能使带火星木条复燃的气体.证明上述判断正确.加入的液体是 .
问题二:用什么洗掉MnO2?
【交流讨论】MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近,理由是 .这种物质能与稀盐酸反应,化学方程式为 ,由此推测MnO2也能与稀盐酸反应.
【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化.
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同.MnO2有什么化学性质,用什么试剂清洗呢?同学们请教老师后决定用草酸(H2C2O4)溶液试一试.
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体果然被除去,同时发现产生许多气泡.
问题三:生产了什么气体?
【交流讨论】化学变化过程中元素不变,因为 ,所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等.
【实验验证】经检验,产生的气体是CO2,检验CO2气体的操作和现象是: .
【反思提高】以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是:先 ,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗.
某研究性学习小组,选择“过氧化氢(H202)生成氧气(02)的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程。
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关。
【实验方案】常温下,在两瓶相同体积的过氧化氢(H202)溶液中分别加入相同质量的二氧化锰(MnO2)和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需的时间。
【进行实验】上图是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器的名称是__________ ,此实验中B处宜采用的气体收集方法是_______________。
【实验记录】
实验编号 |
1 |
2 |
反应物 |
6%过氧化氢(H202) |
6%过氧化氢(H202) |
催化剂 |
1g 二氧化锰 |
|
时间 |
35s |
152s |
【结论】该探究过程得出的结论是__________________________
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢,加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快,若要证明二氧化锰(MnO2)和红砖粉是该反应的催化剂,还需增加实验来验证它们在化学反应前后的 ________ 和 ________ 是否改变。
养鱼师傅有时会向鱼塘中撒一种微黄色的固体(主要成分为过氧化钙)。
【查阅资料】过氧化钙能与水能缓慢反应生成氢氧化钙和一种气体。
【提出问题】该固体的作用是什么?该反应吸热还是放热?
【实验探究】某同学用如右图所示的装置进行实验,打开仪器a的活塞,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃,烧杯中的导管口有气泡产生。
【分析讨论】
(1)按要求装配好仪器,实验前首先要 。
(2)过氧化钙与水反应产生的气体是 ;写出反应的文字表达式 。
(3)该反应 反应。(选填“吸热”或“放热”)
(4)养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 。
【拓展思考】
(5)养鱼师傅说一般在温度比较高的夏天使用过氧化钙较多,说明氧气的溶解能力随着温度的升高而 (填“增大”或“减小”)
(6)过氧化钙应 保存。