在新型冠状病毒肺炎的防疫工作中,“84”消毒液常用于学校环境的消毒灭菌。某校兴趣小组对“84”消毒液的相关知识产生了兴趣,于是在老师的指导下进行如下探究:
【查阅资料】
a.“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠,NaClO为有效成分。
b.次氯酸钠(NaClO)溶液有漂白、杀菌、消毒功效,有腐蚀性。
c.可通过电解氯化钠溶液的方法来制取次氯酸钠。
一、初识“84”消毒液:
【提出猜想】“84”消毒液对有色衣物有漂白作用。
【设计实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
向有色布条滴加适量该消毒液,放置一段时间。 |
有色布条 (填“褪色”或“不褪色”)。 |
消毒液对有色衣物有漂白作用。 |
二、自制“84”消毒液:同学们在实验室通过电解氯化钠溶液来制取“84”消毒液,其反应的化学方程式是NaCl+H2O NaClO+X↑,则X的化学式是 。
三、实验拓展:在老师指导下,同学们成功制得了“84”消毒液,激发了同学们更大的探究欲望,于是还设计了提纯粗盐(主要成分是NaCl,还含有可溶性杂质MgCl2、CaCl2等)的实验方案:
实验步骤 |
实验目的或说明 |
(1)取一定量的粗盐样品,加入适量水完全溶解,再加入过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤。 |
完全除去杂质MgCl2,写出反应的化学方程式: 。 |
(2)往步骤(1)中滤液加入过量的 (写化学式)溶液,充分反应后过滤。 |
完全除去杂质CaCl2. |
(3)往步骤(2)中滤液加入过量的稀盐酸。 |
写出所得溶液中含有的阳离子符号: 。 |
把步骤(3)中所得溶液倒入蒸发血中,用酒精灯加热蒸发结晶即可得到较纯的食盐。
【实验反思】
a.此方案最终所得NaCl比原粗盐样品中的NaCl多,其原因是 。
b.有同学认为只需要上述实验方案中的步骤(2),不仅能完全除去杂质CaCl2.还能完全除去杂质MgCl2,你认为正确吗?说明理由: 。
洁厕灵是常用的陶瓷清洗液,某同学对某品牌洁厕灵的有效成分含量进行探究。向一锥形瓶中加入100g该品牌的洁厕灵,再加入足量的溶质质量分数为8%的NaHCO3溶液120g,反应结束后溶液的总质量是215.6g。试计算下列问题:
[知识卡片]洁厕灵有效成分是HCl,洁厕灵中其它成分均不跟NaHCO3反应。
(1)产生的二氧化碳质量为 克。
(2)该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是多少?(写出计算过程。)
阅读短文后回答下列问题。
燃料电池(Fuelcell),是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置,最早于1839年由英国的Grove发明。燃料的选择性非常多,包括纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气,甚至于现在运用最广泛的汽油,都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力,已被公认是二十一世纪必然的趋势。2017年,我国共有8个品牌的10款车型燃料电池汽车在产,总产量为1272辆,2018年国产燃料电池汽车已经超过3000辆。
燃料电池是以特殊催化剂作电极使燃料与氧气发生反应,生成二氧化碳和水。因其不需推动涡轮等发电器具,也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水,所以能量转换效率高达70%左右,足足比一般发电方法高出了约40%;优点还不只如此,其二氧化碳排放量比一般方法低许多,且水又是无害的生成物,所以燃料电池是一种高效、低污染装置。
燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路4部分组成,其正极和负极分别通入燃料气和氧气(空气),负极上燃料气放出电子,外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子,在电场作用下,离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应,最后形成回路产生电能。与此同时,因为燃料自身的反应及电池存在的内阻,燃料电池也要排出一定的热量,以保持电池恒定的工作温度。如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。
(1)燃料电池是将 能转化为电能的装置。
(2)下列说法错误的是
A.化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等
B.燃料电池可以广泛用于新能源汽车
C.氢燃料电池汽车所需要的H2可电解水生成
D.燃料电池都要排放CO2气体
(3)写出甲醇完全燃烧的化学方程式 。
(4)甲烷燃料电池释放能量的总反应化学方程式是 。
某化学兴趣小组用实验室常用药品(或溶液)对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。
[知识卡片]:氯化钠溶液显中性,氯化铜易溶于水。
[实验探究]:
(1)方案Ⅰ:某同学先向试管中加入约2mLNaOH溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色。
①实验结论 。
②从微观的角度分析,该反应的实质是 。
③在滴入稀盐酸的过程中,若观察到有少量气泡出现。请分析产生气泡的可能原因 (用化学方程式表示)。
(2)方案Ⅱ:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
取2mLNaOH溶液于试管中,滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入镁条 |
若 |
稀盐酸过量 |
若没有明显现象 |
NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应 |
[实验反思]:
(3)另有同学提出方案Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,其原因是 。
(4)除以上方案外,下列哪些物质单独使用,也能证明“NaOH 溶液与稀盐酸是否恰好完全反应” (填序号)。
A.铜片 B.pH试纸 C.氧化铜 D.紫色石蕊试液
向部分变质的NaOH溶液中逐滴滴加稀盐酸,产生气体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示:
(1)完全反应后,产生气体的质量是 g。
(2)当滴加稀盐酸至图中A点时,溶液中含有的溶质是 。
(3)计算所加稀盐酸中溶质的质量分数。(写出规范的计算过程)。
草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中,在170℃以上易分解。某校化学兴趣小组为确定草酸分解产物,做如下探究。
[提出问题]草酸的分解产物是什么?
[猜想与假设]猜想①CO CO2
猜想②CO H2O
猜想③CO2 H2O H2
猜想④CO CO2 H2O
经小组同学分析得出上述猜想 一定是错误的。
[查阅资料]无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
[进行实验]该小组同学设计了如图的实验过程(部份固定装置已略去)。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
将分解产物从左至右 依次通过各装置 |
A中无水硫酸铜变蓝 B中澄清石灰水变浑浊 |
猜想②错误 |
F中无水硫酸铜 G中澄清石灰水变浑浊 |
猜想④正确 |
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问题解答 |
(1)装置C的作用 (2)写出装置E中发生反应的化学方程式 |
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[交流反思]为防止污染环境,该实验应增加尾气处理装置。