题目内容
【题目】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,某化学兴趣小组对此产生了兴趣,开展了如下探究。
查阅资料:“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4),它是一种白色粉末,易溶于水且能与水反应生成甲和乙两种化合物,其中化合物乙有强氧化性,具有较好的去污效果。碳酸钠常温或加热不分解。
(1)小明同学对化合物乙的强氧化性产生兴趣,为了探究它的成分,做了如下实验设计,请你和他一起探究,完成下面问题。
序号 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论与解释 |
1 | 取少量“污渍爆炸盐”于试管中,加入适量的水 | 固体溶解 | 该固体易溶于水且能与水反应 |
2 | 向1中所得的液体中加入适量的二氧化锰 | 产生大量气泡 | |
3 | 将带火星的小木条放在试管中,观察现象 | 木条复燃 | 试管中产生的气体是________(填化学式,下同),过碳酸钠和水反应生成的化合物乙是________ |
(2)写出步骤2产生气体的化学方程式:____________________________。
(3)小明同学认为生成的化合物甲可能是碳酸钙(CaCO3),小亮同学认为可能是碳酸钠(Na2CO3)。你支持________同学的观点,你的理由是_____________________。
小磊同学将“污渍爆炸盐”放入冷水中,发现产生少量气泡;而放入热水中,产生较多气泡。由此,你认为影响化合物乙分解快慢的因素是____________。测定分解快慢的方法有很多,请你再写出一种测定的实验方法(用简洁的文字表述):________________。
(5)影响化合物乙分解快慢的因素还有哪些?请你提出一个猜想,并设计实验方案验证你的猜想。
猜想:____________________________________________。
实验方案:__________________________________________。
【答案】 O2 H2O2 2H2O22H2O+O2↑ 小亮 反应物中不含有钙元素,因此不可能生成碳酸钙 温度 测定收集等体积的气体所需要的时间(其他合理答案均可) 化合物乙的浓度影响乙的分解速率 把相同质量的“污渍爆炸盐”同时分别置于盛有不同体积热水的试管中,同时利用相同体积的集气瓶用排水法收集气体;集气瓶收集满气体需要的时间越短,说明乙的浓度越大,化合物乙分解得越快。
【解析】(1). 过氧化氢能在二氧化锰的作用下分解生成O2;反应方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑(3). 由质量守恒定律可知反应前后元素种类不变,过碳酸钠(化学式为Na2CO4)和水中没有钙元素,多于生成物不可能是碳酸钙,小亮的观点正确; 将“污渍爆炸盐”放入冷水中,发现产生少量气泡;而放入热水中,产生较多气泡。由此,你认为影响化合物乙分解快慢的因素是温度,且温度越高,反应越快,温度越低反应越慢; 测定分解快慢的方案可以为: 测定收集等体积的气体所需要的时间,也可以是测定相同时间内生成气体的多少等; (5). 化合物乙的浓度可能影响乙的分解速率, 验证的实验方案可以是: 把相同质量的“污渍爆炸盐”同时分别置于盛有不同体积热水的试管中,同时利用相同体积的集气瓶用排水法收集气体;集气瓶收集满气体需要的时间越短,说明乙的浓度越大,化合物乙分解得越快。