家庭厨房或卫生间的管道常被厨余垃圾或脱落的头发堵塞而令人烦恼.市面上有固态、液态两种管道疏通剂,研究小组购买了这两种管道疏通剂进行探究.
【查阅资料】
①固态管道疏通剂主要成分为NaOH、NaNO 3和铝粉.
②铝粉能与NaOH溶液反应并能放出热量,其化学方程式为:2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑.
③BaSO 4、BaCO 3都不溶于水,BaSO 4也不溶于酸.
探究一:
【提出问题】固态管道疏通剂能够疏通管道的原理是什么?
【实验验证】
操作 |
现象 |
解释与结论 |
将菜叶、头发、米饭等垃圾放入烧杯中,然后加入少量固态管道疏通剂,再加入 . |
烧杯中产生大量气泡,烧杯壁发热,垃圾翻动,一段时间后菜叶、米饭部分溶解并分散成小颗粒,头发变成碎屑. |
反应中产生的 使垃圾翻动. NaOH使垃圾分散成小颗粒,头发变成碎屑. |
【反思评价】经过大家讨论,认为固态管道疏通剂虽然能疏通管道,但使用过程中不安全,理由是 ;
目前超市出售更多的是液态管道疏通剂.液态管道疏通剂的成分主要是NaOH和一种钠盐.
探究二:
【提出问题】液态管道疏通剂中除NaOH以外,另一种钠盐是什么呢?
【猜想假设】这种钠盐是NaCl、Na 2SO 4、Na 2CO 3、NaNO 3中的一种.
【实验验证】(不考虑疏通剂中其它成分对实验的影响)
操作 |
现象 |
结论 |
取少量液态疏通剂加入试管中,滴加 溶液. |
产生白色沉淀 |
该钠盐是Na 2SO 4,写出该反应的化学方程式: . |
【提出质疑】同学们认为该实验不能证明这种钠盐一定是Na 2SO 4,理由是 ,
请你补充一个实验证明该钠盐是Na 2SO 4: ;
【拓展延伸】NaOH有强烈的腐蚀性,能腐蚀皮肤和衣物等,但管道疏通剂正是利用了它的腐蚀性,将"弊"变"利".请你再举出一个利用物质的"弊"为生活服务的例子: .
以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃;“浓度”指溶质的质量分数)
实验序号 |
过氧化氢溶液浓度/% |
过氧化氢溶液质量/g |
温度/0C |
二氧化锰用量/g |
氧气体积/ml |
反应所需时间/s |
① |
5 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
11 |
② |
30 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
2 |
③ |
30 |
12 |
40 |
/ |
125 |
148 |
④ |
30 |
12 |
90 |
/ |
125 |
82 |
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与 有关;
(2)通过对比实验 和 可知,化学反应快慢与温度的关系是 .
(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 .
(4)同种催化剂,还有哪些因素可能影响催化效果,请你再探究(探究一种因素即可)
催化剂在科研、医药生产和电子工业等前沿领域有着广泛应用。
(1)为探究二氧化锰对氯酸钾分解的催化作用。在相同条件下,同学们按下表进行实验并记录相关数据。(其他影响实验的因素均相同)
编号 |
KClO3质量/g |
其他物质质量/g |
待测数据 |
实验1 |
2.0 |
||
实验2 |
a |
MnO2 0.5 |
① 表中a的数值应是 。
② 表中的待测数据指 (填字母序号)。
A.氧气的质量 B.反应后固体的质量
C.氧气的体积 D.单位时间内产生氧气的体积
③ 设计“实验1”的目的是 。
(2)同学们继续探究二氧化锰是否参与了氯酸钾的分解反应。
氯酸钾和二氧化锰混合加热的化学方程式为:2KClO32KCl + 3O2↑。
已知氯酸钾与二氧化锰混合加热时连续发生如下反应,试分析后按要求填空。
(I)2KClO3 + 2MnO22KMnO4 + Cl2↑+ O2↑;
(II) (用化学方程式表示);
(III)K2MnO4 + Cl22KCl + MnO2 + O2↑。
通过以上分析,同学们得出结论:二氧化锰参与了氯酸钾的分解反应。
请你参与某学习小组的下列探究活动,并回答问题。
【发现问题】小明将一支燃烧正旺的蜡烛轻轻吹灭后,发现烛芯处产生一缕白烟。
【提出问题】小明想:这缕白烟的成分是什么呢?
【猜想假设】大家展开了激烈的讨论。小亮猜测白烟是蜡烛燃烧时产生的二氧化碳;小光猜测白烟是蜡烛燃烧时产生的水蒸气;小明猜测白烟是石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体颗粒。
【收集证据】
(1)查阅资料:烟是由固体颗粒形成的,雾是由小液滴形成的。石蜡的熔点和沸点都很低,很容易液化或汽化。二氧化碳是无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(2)实验探究:
①吹灭蜡烛,立即用一个蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白烟,观察到澄清石灰水 。小亮由此得出结论:白烟是二氧化碳。
②吹灭蜡烛,立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上,玻璃片上没有水雾,而是出现了一些白色固体物质。小光由此得出结论:白烟不是______________。
③吹灭蜡烛,立即用燃着的木条靠近白烟,发现蜡烛重新被点燃,说明白烟具有可燃性,这为_________同学的猜测提供了证明,同时排除了___________同学的猜测。
【结论与解释】
(3)由以上探究结果可知:____________同学的猜测是正确的。
(4)小亮在实验时确实看到了石灰水变浑浊,但他获得的结论不正确,原因是_______________。
【反思与评价】
(5)小光同学的反思是:蜡烛燃烧产生水,由于温度高于100℃而呈气态,不会凝结成雾状,所以不应该猜测白烟是水蒸气。
(6)酒精在空气中燃烧产物与石蜡在空气中燃烧的产物相同,写出酒精燃烧的文字表达式_______________
细口瓶中装满某无色无味的液体,可能是下列液体中的一种:
①蒸馏水 ②过氧化氢溶液 ③酒精 ④高锰酸钾的水溶液。
(1)你猜想该瓶液体可能是_______________(填序号)
(2)请你运用所学过的知识,设计简单合理的实验验证你的猜想。
实验操作 |
实验现象和结论 |
利用下列所示仪器、药品(及其它必要物品)设计制取氧气和试验其性质的实验对比方案。
(1)对比加入试剂顺序对于制取氧气反应速率的影响
方法一:把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中![]() |
方法二:把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中![]() |
现象:方法一中,立即产生大量的气泡,一会儿,产生气泡的速度越来越慢; 方法二中,持续并均匀地产生气泡; |
|
结论:方法__① ____可以得到平稳的氧气流。通过对比实验可知,对于固体和液体反应制取气体时,加入试剂的顺序对反应速率有影响,若想得到平稳的气流,应该先加___②____,(填“固体”或“液体”,下同)然后再缓缓加入 _____③_____ |
(2)对比不同反应物制取氧气的反应速率
反应物药品的名称 |
反应的文字表达式 |
填选用制取和收集装置的仪器名称 |
方法一:过氧化氢溶液、二氧化锰 |
①_____________________ |
试管(带支管)、注射器、__②____ |
方法二:氯酸钾、二氧化锰 |
③___________________ |
此空不用填 |
结论:对比两种制取氧气的方法,方法一更简单。因为同样在二氧化锰的催化剂下,该方法制取氧气反应迅速,______ ④ _________。 |
(3)对比硫在空气里与在氧气中燃烧的现象
实验名称 |
操作步骤 |
实验现象 |
硫在空气里燃烧 |
取少量的硫粉于燃烧匙中,把燃烧匙放置在外焰上加热至硫粉燃烧起来,观察现象 |
①_____________________ |
硫在氧气中燃烧 |
②_____________________ |
硫在氧气中燃烧更剧烈,发出_____③____火焰,放热,生成有刺激性气味的气体 |
结论:条件(如浓度、温度)对化学反应是有影响的。硫在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈,是因为空气中_________④_________相对较少。 |