呼吸面具中氧气再生剂的主要成分是淡黄色固体过氧化钠Na2O2-优题课

呼吸面具中"氧气再生剂"的主要成分是淡黄色固体过氧化钠 $(N a_{2} O_{2})$ ,使用后变成白色固体.某兴趣小组对白色固体的成分进行探究:
【查阅资料】 $2 N a_{2} O_{2} + 2 C O_{2} = 2 N a_{2} C O_{3} + O_{2}$ ; $2 N a_{2} O_{2} + 2 H_{2} O = 2 N a O H + O_{2} ↑$

【提出猜想】根据呼出的气体中含有较多的.对白色固体作出如下猜想：
猜想Ⅰ:氢氧化钠猜想Ⅱ:碳酸钠猜想Ⅲ:氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】

实验操作	实验现象	实验结论
(1)取少量样品溶于水,加入适量;	产生白色沉淀;	该反应的化学方程式为;
(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入.	.	证明猜想Ⅲ正确

【得出结论】猜想Ⅲ成立．
【拓展应用】"氧气再生剂"的保存方法是．

科目化学题型探究题难度中等

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量

如图为某同学所做的实验及现象。

（1）实验1发生反应的化学方程式为　　。

（2）实验2生成Ca（HCO ₃） ₂．实验3发生反应的化学方程式为　　，该实验说明CaCO ₃比Ca（HCO ₃） ₂热稳定性　　（选填"强"或"弱"）。

（3）某地区硬水中溶有较多的可溶性Ca（HCO ₃） ₂、Mg（HCO ₃） ₂。

①生活中常用　　来区分硬水和软水。

②煮沸硬水可降低水的硬度，同时生成难溶性混合物固体A。

【猜想】固体A中除CaCO ₃外，还含有：

猜想1：只含MgCO ₃

猜想2：只含Mg（OH） ₂

猜想3：MgCO ₃和Mg（OH） ₂

【实验】取10.0g干燥的固体A，加入足量的稀盐酸充分反应，产生4.4gCO ₂气体。

【结论】

①猜想1、2错误。其中判断猜想1错误的理由是　　。

②猜想3正确，固体A中MgCO ₃和Mg（OH） ₂的质量比是　　。

【拓展】在100℃时加热溶有较多Ca（HCO ₃） ₂、Mg（HCO ₃） ₂的硬水，1小时后得到CaCO ₃和Mg（OH） ₂•MgCO ₃•3H ₂O的固体混合物。写出Mg（OH） ₂•MgCO ₃•3H ₂O与稀盐酸反应的化学方程式：　　。

氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：

I．氧气的制备：

（1）写出图中有标号仪器的名称：① 　　，② 　　。

（2）写出用KMnO ₄制取O ₂的化学反应方程式　　。该装置中棉花团的作用是　　，图中装置一处明显的错误是　　。

II．氧气的收集：

【实验1】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验2】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验3】用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

实验数据：

	实验1			实验2			实验3
氧气的体积分数（%）	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9	90.0	89.8	89.3
氧气的平均体积分数（%）	79.7			88.4			89.7

数据分析：

（3）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是　　。

（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是　　。

Ⅲ．铁丝在氧气中燃烧

（5）铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为　　。

（6）铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是　　（填化学式）。将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是　　（用化学反应方程式表示）。

兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。

【实验回顾】

（l）铝与稀盐酸反应。

①用如图1所示装置制取氢气。

铝与稀盐酸反应的化学方程式为。

②用B装置收集氢气的原因是。

（2）在金属活动性顺序里，金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢，判断的依据是。

【提出问题】

铝能否与水反应生成氢气？

【查阅资料】

物质	钠与水	铝与水	汞与水
能否发生反应	能反应	能反应	不反应

【交流与讨论】

（1）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为。

（2）除去铝表面氧化铝薄膜的方法（举一例）。除上述方法外，还可以将铝片浸入氯化汞（HgCl ₂）溶液中，形成铝汞齐（铝汞合金）破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。

【实验探究】

（1）将铝片完全浸入氯化汞（HgCl ₂）溶液中1分钟左右，取出，立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中（如图2），其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为。

（2）在导管口a处涂肥皂水，发现导管口有气泡形成，当气泡离开导管后，气泡（填"下沉"或"上升"），用燃着的木条点燃气泡，发出爆鸣声。

【实验结论】

铝能与水反应生成氢气。

写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式。

【实验反思】

（1）图2装置内，在铝与水反应的过程中，若关闭导管上的活塞K，反应停止，其原理是。当再次打开活塞K，反应继续，产生气泡。铝未能生成氧化铝，其原因是。

（2）汞有毒，会污染环境，兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞，用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。

化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开，这一情况激起了他们浓厚的兴趣，于是展开了如下探究：

【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么？

【查找资料】（1）玻璃中含有二氧化硅（SiO ₂），试剂瓶身经抛光处理，不易反应，而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来；

（2）二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应，SiO ₂+2NaOH＝Na ₂SiO ₃+H ₂O；

（3）硅酸钠（Na ₂SiO ₃）是一种白色固体，有很强的粘合性，可溶于水，溶液呈碱性；硅酸钠溶液能与强酸反应，如：Na ₂SiO ₃+2HCl＝2NaCl+H ₂SiO ₃↓（白色）；

硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应：Na ₂SiO ₃+CaCl ₂＝2NaCl+CaSiO ₃↓（白色）。

【作出猜想】白色固体的成分是：

Ⅰ．硅酸钠；

Ⅱ．硅酸钠和碳酸钠；

Ⅲ．硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠

【实验探究】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液，分组进行如下实验并相互评价：

	实验操作	实验现象	结论与评价
第1组		有气泡冒出且产生白色沉淀		同学们认为猜想① 　　不成立；写出生成气体的反应化学方程式：②
第2组	第一步	产生白色沉淀	第1组同学认为：此步骤还不能准确判断出原固体的成分。
	第二部	③	大家一致认为：猜想II成立。

【反思交流】

（1）有同学认为，第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，理由是：④ 　　；

（2）氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶只能用橡胶塞。

某实验小组的同学在学习了铁的冶炼后，想探究炼铁高炉排放出的高炉气体中含有污染环境的气体有哪些，请我们共同参与探究并回答下列问题：

【提出问题】高炉气体中含有污染环境的气体是什么？

【作出猜想】猜想一：只有CO；

猜想二：只有SO ₂；

猜想三：CO和SO ₂都有；

【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊（与CO ₂相似），能使品红溶液褪色，可被酸性高锰酸钾溶液吸收。

【实验探究】该实验小组的同学组装了如图1装置进行实验。

（1）甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色，高炉气体中含有气体　　，B中酸性高锰酸钾溶液的作用是　　，C 中品红溶液的作用是　　；

（2）乙同学发现C中品红溶液没有褪色，E中澄清石灰水变浑浊，得出高炉气体中含有CO．丙同学认为乙同学的结论不正确，理由是　　。

（3）该实验小组的同学经过讨论后，改进了实验装置，如图2所示。用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是　　，写出SO ₂与 NaOH溶液反应的化学方程式　　。

【实验结论】炼铁厂排放的高炉气体中含有有害气体CO和SO ₂，直接排放到空气中会污染环境，需达标后才能排放。