救治新冠患者需要氧气,制氧机制氧是一种途径。某品牌制氧机中有一包白色颗粒和一包黑色粉末,白色颗粒成分为过碳酸钠(化学式为 ,它是过氧化氢与碳酸钠的化合物,遇水后放出氧气)。某小组设计实验探究其制氧原理。
【探究一】
(1)分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管,再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡,b试管有大量气泡。
①黑色粉末起 作用。
②欲使a试管产生气泡加快,可加入 (填序号)。
A. 溶液
B. 溶液
C.
【探究二】
(2)根据元素守恒,上述反应后溶液中溶质的成分可能为:
①只含 ②只含 ③ 和 的混合物……
甲、乙两同学仅针对前三种可能性,分别设计实验1和实验2进行验证。
序号 |
操作和现象 |
实验结论 |
实验1 |
取b试管上层清液滴加过量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 |
只含 |
实验2 |
第一步:取b试管上层清液滴加过量 溶液,产生白色沉淀并过滤 第二步:在滤液中滴加酚酞,溶液 (填现象) |
只含 |
【反思评价】
(3)丙同学认为实验1的结论不严谨,理由是 。
【得出结论】
(4)结合实验现象,该制氧机的制氧原理有两步反应,写出第二步的化学方程式:
① ;② 。
【延伸拓展】
(5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择双氧水的根本原因是 (填序号)。
A.产物无污染
B.制取成本更低
C.运输储存更方便
某学校研究小组对废干电池筒内的黑色物质(可能含有C、MnO2、ZnCl2、NH4C1等)进行研究,实验过程如下:
(1)实验①②③中都使用了同一种玻璃仪器,它在操作②中的作用是。
(2)实验③中发生的化学反应的方程式是。
(3)实验④中发生的化学反应的方程式是,基本类型是。
(4)ZnCl2和NH4Cl混合溶液中含有杂质CuCl2,会加速对电池的腐蚀,欲除去CuCl2,而不引入其他杂质,最好选用下列试剂中的(填序号字母)。
A.NaOH B.ZnC.FeD.Na2CO3
小林仔细阅读加碘自然盐包装袋上的说明(部分说明如图所示),提出问题与同学讨论并进行实验探究。
问题一:食盐加碘可以有效地预防
问题二:食盐是比较稳定的,而说明中强调“防热”是否因为受热会造成碘的损失?
【实验一】探究温度对碘损失率的影响
老师指导他们将一定浓度的碘酸钾溶液分成5等份,于不同温度下加热十分钟后,用硫代硫酸钠标准溶液测定碘酸钾浓度,计算碘损失率并记录如下:
温度 |
30℃水浴 |
50℃水浴 |
80℃水浴 |
100℃水浴 |
煮沸 |
碘损失率(%) |
0 |
0.3 |
0.67 |
1 |
5.56 |
分析上表可得出的结论是。
实验后,小林建议妈妈烧菜时最好是菜出锅前再放碘盐。
问题三:烧菜时加醋对碘的损失率是否也有影响?
【实验二】探究酸碱性对碘损失率的影响
(1)此组对照实验,要控制在碘酸钾溶液的浓度和质量、加热的和均相同,溶液的不同的条件下进行。
(2)实验中需要调节溶液的酸碱性,下列物质不能选用的是(填序号)。
A.氢氧化钠 B.纯碱粉末 C.食盐晶体 D.食醋
小亮发现家中施肥用的碳酸氢铵(NH4HCO3)减少了,并闻到了一股刺激性的气味.他很好奇,于是和同学们进行探究,请你一同参与:
[提出问题]碳酸氢铵减少的原因是什么?
[猜想假设]碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气.
[实验设计]小明设计了如图所示的装置甲,小刚设计了装置乙进行实验(实验装置中的铁架台均省略).
甲乙
(1)小明根据现象,证明实验后生成了水和氨气.
(2)根据B中澄清石灰水,证明产物中有二氧化碳生成.
[实验结论]碳酸氢铵受热易分解,生成了水、二氧化碳、氨气。
[实验评价]在上述同学们的探究活动中,你觉得装置不科学,该装置的问题是。另一个装置的优越性还有哪些。
[实验反思]根据以上实验,你认为化肥碳酸氢铵在保存时应注意的问题是。
[拓展探究](1)小红同学认为若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液,再经过某实验操作,也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成,请你帮她设计并完成实验:
实验步骤 |
实验现象 |
反应的化学方程式 |
(2)除用以上方法,你还可以设计何种实验方案(要求所选用的物质与(1)属于不同类别)
小强在回家的途中经过一鱼塘边时,发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,鱼塘中顿时产生大量气泡,经咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2),请你与小强共同探究。
(1)为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致,小强使用如图所示的装置进行实验,
打开分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,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,说明生成的气体是。由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是,仪器a的名称是。
(2)根据质量守恒定律,小强认为过氧化钙与过量水反应还应产生某种含有钙元素的产物。开始小强假设该产物为CaO,但通过思考他很快否定了原先的假设,并重新假设生成的含钙产物为Ca(OH)2。请解释小强否定原假设建立新假设的理由:
。
请设计一个实验方案来验证小强的新假设,并填入下表空格中:
实验步骤 |
可能出现的现象 |
结论 |
CaO2与H2O反应有Ca(OH)2生成 |
||
CaO2与H2O反应无Ca(OH)2生成 |
(3)小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成,请写出过氧化钙和水反应的化学方程式:。
(4)小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生,由此他还得出了什么结论
。
某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成:
【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是;
【交流讨论】
(1)改进后的装置(如图二)与图一相比,其优点是。欲使图二中的红磷着火,可将试管从水中取出并后才能对试管加热;
(2)将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中,使试管罩住白磷(如图三所示),结果观察到了“水火相容”的奇观,则大试管所装气体可能是;
【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火,其实水有时也可以“生火”,比如钾遇水会立刻着火,因为钾遇水生成H2和一种碱,该反应是(填“吸热”或“放热”)反应,其反应化学方程式为。