题目内容

【题目】2015年8月12日,天津港某危险品仓库发生火灾,消防战士在用水灭火时引发了二次剧烈燃烧,导孜爆炸。据悉该仓库内有钾等危险品,已知钾与水剧烈反应生成氢气和氢氧化钾。
(1)消防战士在用水灭火时引发了二次剧烈燃烧,你认为可能的原因是什么?
(2)请写出两个不同类型且有氢气生成的化学方程式。(钾与水反应除外)
(3)请列举两种可燃性气体,并加以鉴别。
(4)明明同学将钾放入硫酸铜溶液中验证钾与铜的金属活动性顺序,请回答:
①你认为明明的方案可行吗?请说明原因。
②请你另外设计一种实验方案来验证钾与铜的金属活动性顺序。
(5)将1.56g钾放入98.48g水(过量)中,充分反应后放出0.04g氢气,求所得溶液的质量分数。

【答案】
(1)解:钾与水反应生成了氢气,氢气着火燃烧

(2)解:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2,2H2O 2H2↑ + O2

(3)解:甲烷和氢气;分别点燃这两种气体,用内壁涂有少量澄清石灰水的小烧杯罩住火焰,石灰水变浑浊的是甲烷,不变浑浊的是氢气。(或氢气和一氧化碳,分别点燃这两种气体,用干而冷的的小烧杯罩住火焰,烧杯壁有水雾的是氢气,没有现象的是一氧化碳;甲烷和一氧化碳,分别点燃这两种气体,用干而冷的的小烧杯罩住火焰,烧杯壁有水雾的是甲烷,没有现象的是一氧化碳)

(4)解:不可行,因为钾与水反应生成氢氧化钾和氢气,没有铜的生成。,

②分别把少量的钾和铜放入盛有适量稀硫酸(或稀盐酸或水)的烧杯中,放入钾的烧

杯剧烈反应,而放入铜的烧杯无现象,说明钾比铜活泼。(或把钾放入熔融的硫酸铜

中,若有红色物质生成,说明钾比铜活泼,等答案合理)


(5)解:设反应生成的溶质质量为x。

2K+2H2O=

2KOH+

H2

78

112

2

1.56g

x

0.04g

X==2.24g

溶液质量为1.56g+98.48g-0.04g=100g

溶质的质量分数为

答:溶质的质量分数为2.24g


【解析】(1)该仓库内有钾等危险品,已知钾与水剧烈反应生成氢气和氢氧化钾,氢气为易燃气体;(3)甲烷、氢气、一氧化碳都为可燃气体,燃烧的颜色都为淡蓝色,但其组成元素不同,生成物也不同,甲烷含有C、H会生成CO2和H2O;氢气含有H会生成H2O;一氧化碳含有C、O会生成CO2;通过检测生成物来鉴别物质;(4)钾与水反应生成氢氧化钾和氢气,没有铜的生成,所以不可行;②可通过相同条件下观察其反应的难易程度或是否反应,及反应的剧烈程度来判定。如都与酸,都与氧气等。(5)根据反应方程式可知,反应后溶质为KOH,生成的H2会逸走使总质量减少,且KOH%=m(OH)/溶液的质量;通过化学方程式求出氢氧化钾的质量,再通过质量守恒定律求出溶液的质量,结合两者求得质量分数。
故答案为:解:钾与水反应生成了氢气,氢气着火燃烧;Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2,2H2O 2H2↑ + O2↑;甲烷和氢气;分别点燃这两种气体,用内壁涂有少量澄清石灰水的小烧杯罩住火焰,石灰水变浑浊的是甲烷,不变浑浊的是氢气。(或氢气和一氧化碳,分别点燃这两种气体,用干而冷的的小烧杯罩住火焰,烧杯壁有水雾的是氢气,没有现象的是一氧化碳;甲烷和一氧化碳,分别点燃这两种气体,用干而冷的的小烧杯罩住火焰,烧杯壁有水雾的是甲烷,没有现象的是一氧化碳);不可行,因为钾与水反应生成氢氧化钾和氢气,没有铜的生成;②分别把少量的钾和铜放入盛有适量稀硫酸(或稀盐酸或水)的烧杯中,放入钾的烧杯剧烈反应,而放入铜的烧杯无现象,说明钾比铜活泼。(或把钾放入熔融的硫酸铜中,若有红色物质生成,说明钾比铜活泼,等答案合理);
解:设反应生成的溶质质量为x。

2K+2H2O=

2KOH+

H2

78

112

2

1.56g

x

0.04g

X==2.24g

溶液质量为1.56g+98.48g-0.04g=100g

溶质的质量分数为

答:溶质的质量分数为2.24g

物质的通途由物质的性质决定;物质燃烧的条件有三个:氧气、可燃物、温度达到物质的着火点,三者缺一不可。由此可得到的灭火原理有:隔绝氧气、降低温度至着火点以下、隔离可燃物。在化学反应中,参加反应的物质质量之比等于相对分子质量乘以化学计量数之比。

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