题目内容

26、“嫦娥一号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑.金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂,如:过氧化钠(Na2O2)在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气,化学方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2;(过氧化钠还能与盐酸、水等物质发生反应产生氧气)为了验证该反应中氧气的产生,某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验.

(1)实验室确定气体发生装置时应考虑的因素是
反应物的状态和反应条件
;制取CO2的装置,应从下列图1、图2、图3中选择
图2

(2)检查图2装置的气密性的方法是:将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口,若能观察到
漏斗下端有一稳定的液柱
现象,即可证明装置不漏气.
(3)设计A、B装置的目的是净化导入的纯净且干燥的CO2.其中,①A装置的具体功能是
除去氯化氢气体
所发生的化学方程式是
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2

②B装置的具体功能是
吸收水蒸气
,其瓶内液体应是
浓硫酸

(4)为了确定CO2跟Na2O2反应产生的气体是氧气,最后还要采用的验证实验操作是
D处用带火星木条检验

(5)表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是
C中的石灰水变浑浊

(6)常温下水也能与Na2O2反应,生成氧气和氢氧化钠,写出该反应的化学方程式
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
分析:知道反应物状态确定装置,再利用实验要求设计实验过程,本题中还含有净化气体的知识,通入的二氧化碳需要去除氯化氢及水蒸气,实验中分别采用不与二氧化碳反应的碳酸氢钠和浓硫酸,最后的问题还牵扯到氧气的存在等实验.
解答:解:(1)因为反应属于固液型制气,所以答案为:反应物的状态和反应条件  图2
(2)只要装置不漏气随着水的不断加入装置内气体的压强会不断变大达到一定压强后漏斗内液体不会下降,
故答案为:漏斗下端有一稳定的液柱
(3)碳酸氢钠不与二氧化碳反应与氯化氢却能较好的反应,浓硫酸是较好的干燥剂,
故答案为:①除去氯化氢气体NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑②吸收水蒸气浓硫酸
(4)带火星的木条遇氧气后会复燃,
故选D处用带火星木条检验
(5)二氧化碳通入石灰水会使石灰水变浑浊,是检验二氧化碳的常用方法,
故选C中的石灰水变浑浊
(6)依据题目给你的信息正确的书写化学式,故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
点评:牢记一些气体的性质鉴定是解决气体除杂及鉴定实验题的关键.
练习册系列答案
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材料:人类要在月球居住,首先离不开淡水和氧气,而月球上既没有水又没有空气.科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿,成分为TiO2、Fe2O3的混合物,若将这些矿石利用CO来还原可以提炼单质钛和铁,若用氢气还原,可以得到淡水.若将这些矿石通电,还可以从中分离出氧气.

(1)月球土壤中存在天然的铁、金、银、等多种金属矿物颗粒.若从铁、金(Au)、银混合金属中回收某些金属,将混合金属放入足量的盐酸中充分反应,然后过滤,剩余的固体中可以回收得到的金属组合是
C
C

A.Fe    B.Au、Fe    C.Ag、Au     D.Fe、Ag
(2)据科学家预测,月球的土壤中吸附着百万吨的氦(He-3),其原子核中质子数为2、中子数为1,每百吨氦(He-3)核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量.下列关于氦(He-3)元素的说法正确的是
D
D


A.原子核外电子数为3               B.相对原子质量为2
C.原子结构示意图为     D.原子结构示意图为
(3)“嫦娥一号”发射的火箭推进器中装有液态肼(用A表示)和过氧化氢(H2O2),它们混合时的反应方程式为:2H2O2+A═N2+4H2O,则肼(A)的化学式为
D
D

A.N2H2        B.N2H4O2      C.NH2 D.N2H4
(4)从铁生锈条件来分析,月球上铁制品
不易
不易
(填“易”或“不易”)生锈,原因是:
月球上既没有水又没有空气
月球上既没有水又没有空气

(5)现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁,装置如图所示,试回答:
①写出A中发生反应化学方程式(任意一个)
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2

②用CO还原钛铁矿,生成钛和铁的混合物,可用简单的物理方法将两种物质分开
用磁铁吸引铁粉
用磁铁吸引铁粉

③就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧.小月认为先通一段时间CO排空,然后再点燃C和A中的酒精灯,小亮认为这样做不好,他的理由是
CO有剧毒,对空气有污染
CO有剧毒,对空气有污染

小亮认为先点燃C和A中的酒精灯,然后再通CO,小月又提出反对,她的理由是
CO与容器内空气混合,点燃后可能会发生爆炸
CO与容器内空气混合,点燃后可能会发生爆炸
,老师认为他们的反对意见都有一定道理.请你帮助这两位同学解决他们的困难,你的办法是
先通一段时间氮气,排尽玻璃管内空气,然后再点燃酒精灯
先通一段时间氮气,排尽玻璃管内空气,然后再点燃酒精灯

(6)在学习了金属的性质后,化学实验小组同学对“21世纪的重要金属材料钛和钛合金”产生了兴趣,他们进行了如下探究,并请你一同参与.
查阅资料:
A.钛的硬度与钢铁差不多,而它的质量只有同体积钢铁的一半,钛的密度虽然比铝稍大一点,可它的硬度却比铝大两倍.
B.钛属于化学性质比较活泼的金属,但在常温下钛的抗腐蚀性很强.即使把钛放在海水中数年,取出后仍光亮如初.
C.钛合金与人体具有很好的“相容性”,在人体内能抵抗分泌物的腐蚀且无毒.
活动与探究:
①钛与铁的金属活动性哪一种强?
【提出假设】:
钛的金属活动性比铁强
钛的金属活动性比铁强

【设计实验】:
将钛放入硫酸亚铁溶液中(或将铁和钛分别放入稀盐酸中;或将铁放入钛的化合物溶液中)
将钛放入硫酸亚铁溶液中(或将铁和钛分别放入稀盐酸中;或将铁放入钛的化合物溶液中)

若钛的活动性比铁强,以上实验出现的现象是:
钛的表面有黑色物质生成
钛的表面有黑色物质生成

②钛是比较活泼的金属,为什么耐腐蚀性却很强?可能的原因是:
钛的表面易形成致密的氧化物保护膜
钛的表面易形成致密的氧化物保护膜

③若要比较铝片和钛片的硬度,你的方法是:
可以使用两者相互刻画,出现痕迹的硬度小一些
可以使用两者相互刻画,出现痕迹的硬度小一些

思考与应用:
“物质的性质在一定程度上决定着它的用途”请你判断钛的用途(写两条):
制人造骨;飞机、飞船等航空工具
制人造骨;飞机、飞船等航空工具

(7)若冶炼2000t含杂质3%的生铁,需要含Fe2O376%的上述含氧钛铁矿的质量是多少?(请写出计算过程,结果精确到0.1.)
欧洲核子研究中心( CERN)的大型强子对撞机LHC 于2008年9月10 日正式启动。强子对撞机LHC位于法国 和瑞士边境100米深处的环形隧道中,是目前世界上最大的粒子加速器,也被称为“时间机器”,其目的是要解开宇宙形 成之谜,实验模拟演绎宇宙在137亿年前发生大爆炸之初的 原始情景。
(1)9月19 日欧洲强子对撞机发生严重氦泄漏事故而熄火, 有将近一吨液态氦在隧道里发生泄漏,使隧道的真空失效,修复时间至少需要两个月。其中使用的液氦质量占全世界年产量的10%。液氦的化学式为_________,由于液氦的沸点极低,在核技术中可用作_______。
(2)常温下,氦气的化学性质________(填“很”或“不”)活泼,其密度为0. 19g/L,可用于填充飞船和大型气球。还可用于___________、____________(至少说出 两点)。
(3)氦-4元素原子核中质子数为2,中子数为2,下列有关氦4元素的说法正确的是(     )。
A.氦原子核外电子数为4
B.氦原子的核电荷数为3
C.氦元素的相对原子质量为4
D.氦气由双原f分子构成
(4)我国“嫦娥一号”探月卫星成功发射,标志探月工程成为 中国航天的又一里程碑,探测发现月球含有丰富的矿藏资源,尤其足富含核聚变燃料氦-3。核聚变燃料氦-3和 冷却剂氦-4属于同种____(填“元素”“原子”“分子”或“离子”),氦元素属于____(填“金属…非金 属”或“稀有气体”)元素。

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