29、载人航天工程有许多问题需要解决,舱内气体净化就是其中之一.某化学兴趣小组准备探究二氧化碳转化成氧气的方法.
一、【查阅资料】:超氧化钾固体(化学式KO2)可作氧气源,用于呼吸面罩,供水下、矿井、高山、高空作业时使用.利用它能与二氧化碳反应放出氧气的原理,可作为密闭系统(如潜艇、宇宙太空舱等)的氧气再生剂.

二、【提出问题】:
超氧化钾与二氧化碳反应除了生成氧气以外,还生成什么?
三、【猜想与假设】:
根据质量守恒定律,超氧化钾与二氧化碳反应的产物是氧气和化合物X,X中一定含
钾、碳
元素,可能含
元素.
四、【实验验证】:
(1)写出仪器a的名称:
锥形瓶

(2)兴趣小组同学设法排尽A中的原有空气后,依次连接装置A、B、C进行实验(仪器b为U型管,装有超氧化钾).装置A的作用是
获得二氧化碳
;装置C的作用是收集生成的氧气,气体应从
c
(填“c”、“d”)端通人;检验氧气的方法是
将带火星的木条放在瓶中,
看木条是否复燃

(3)为验证猜想,同学们取反应后装置B中的固体样品与稀盐酸反应,并将生成的气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑.由此可知,化合物X的化学式是
K2C03

五、【反思交流】:
(1)经测定,实验后装置B中有氢氧化钾存在.同学们反思后,觉得装置气密性以及操作均没有问题,于是有人建议在A、B两装置之间再加一个与装置B相同的装置D,装置D中盛有的物质是
无水氯化钙
,这样做的理由是:
防止水蒸气与超氧化钾接触

(2)利用改进后的装置进行实验,为确保进入装置C的气体为较纯净的氧气,在装置B和装置C之间还需增加一个洗气瓶,瓶中应盛放的试剂是
饱和澄清石灰水
18、请你参与下列探究:
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出.这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体?
【提出猜想】从物质组成元素的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是
用带火星的木条试验,看木条是否复燃

(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量.写出SO2与NaOH反应的化学方程式
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.

如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是
实验时剩余气体B通过加热的试管易发生爆炸事故

丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指
堵住试管囗,靠近火焰点火,
,若不发出
尖锐的爆鸣声
,方可采用上面的装置进行实验.
【实验探究】经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减.
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是
H2

【思维拓展】
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有
H2SO4
物质.
(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了右图所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是
SO2溶于水中也会导致试管内气压减小,液面上升
.要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是
把烧杯中的氢氧化钠换成硫酸钠溶液,做一个对比试验

CuSO4溶液对过氧化氢的分解具有催化作用.有同学想猜想其他盐溶液也能在这个反应中起到同样的作用,于是他们做了以下的探究:
(1)清你帮助他们完成实验报告:
实验过程 实验现象 实验结论
在一支试管中加入5ml5%的H2O2溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管.
试管中有大量的气泡产生,伸入的带火星的木条复燃
FeCl3溶液可以催化分解H2O2
(2)已知FeCl3在水中可分离出Fe3+和Cl-,同学们提出以下猜想:
①甲同学的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
②乙同学的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+
③丙同学的猜想:真正催华分解 H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-
你认为最不可能的是
同学的猜想,理由是
因过氧化氢溶液中自身有水,可见水不是催化剂

(3)同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究.请你仔细分析后填表:
实验过程 实验现象 实验结论
向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl,并把带火星的木条伸入试管 无明显现象
起催化作用的不是Cl-
向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的
Fe(NO33溶液
,并把带火星的木条伸入试管
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
起催化作用的是Fe3+
用18mol/L的硫酸配置100ml 1.0mol/L的稀硫酸,若实验仪器有:
A.100ml量筒     B.托盘天平     C.玻璃棒       D.50ml容量瓶
E.10ml量筒      F.胶头滴管      G.50ml烧杯    H.100ml容量瓶
(1)实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号)
F、E、G、C、H

(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填写编号)
B、C、D

A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配置溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm-2cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线.
D.配置溶液时,如果试样是液体,用量筒量取后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm-2cm处,用滴管加入蒸馏水到标线.
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次.
(2013?昆明)按要求完成下列小题:
(1)如图所示,A、B两种固体物质的溶解度曲线:
①A、B两种物质的溶解度都随温度的升高而
增大
增大
,其中溶解度受温度影响较大的是
A
A

②已知t℃时,A物质的溶解度为wg.则t℃时,A物质饱和溶液中溶质质量分数可以表示为
100w
100+w
100w
100+w
%;
③气体的溶解度常用体积来表示,如0℃时,氮气的溶解度为0.023,其含义是
0℃时,标准大气压下,1体积水中最多溶解0.023体积氮气
0℃时,标准大气压下,1体积水中最多溶解0.023体积氮气

(2)现有两瓶失去标签的溶液,溶质分别可能是硝酸钠、硝酸铜、硝酸、硫酸钠、硫酸、碳酸钾中的一种,检验步骤如下:
Ⅰ.分别取少量混合,无明显现象,溶液无色透明,经测定混合溶液显酸性.由此可推断这两瓶溶液中的溶质一定不是
Cu(NO32、K2CO3
Cu(NO32、K2CO3
;(填化学式,多填、少填、错填均不得分,下同)
Ⅱ.向上述混合溶液中加入Ba(NO32溶液,产生白色沉淀.则这两瓶溶液中的溶质至少是
Na2SO4、H2SO4
Na2SO4、H2SO4
中的一种;
(3)将A、B、C三种物质各8g混合,一定条件下充分反应后,测得混合物中有6gA、13.5gC和一定质量的D,B完全反应.若A、B、C、D的相对分子质量之比为8:16:22:9,则该反应的化学方程式可表示为
A+2B
 一定条件 
.
 
C+2D
A+2B
 一定条件 
.
 
C+2D

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