题目内容
【题目】某研究小组同学发现,超市里有一种神奇的污渍爆炸盐(如图)能除去各种顽固污渍,溶于水,有许多气泡产生。该小组同学进行如下探究。
探究一:该气体的成分是什么?
(猜想与假设)
甲说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。
乙说:不可能含有N2,因为_______________________________。
丙说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO_________。
该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
(进行实验)
(得出结论)
(1)由实验①可知,该气体中肯定含有______,请写出该反应的化学方程式__________________。由实验②____(填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气。
(2)为了进一步确定是否产生了O2,老师利用氧气传感器测得O2的浓度变化如图所示,证明该气体中 _________(填“有”或“没有”)氧气。
探究二:O2是如何产生的?
(3)(查阅资料)过碳酸钠(Na2CO4)俗称固体双氧水,溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢。写出该反应的化学方程式:______________ 。
(4)通过观察氧气产生的曲线,请你提出猜想,是______加速了H2O2的分解。
(5)请设计对照实验验证你的猜想_______________________。
【答案】 反应物中无氮元素 有毒 CO2 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O 不能 有 Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2 Na2CO3/温度(其他合理答案也可) 实验方案合理即可
【解析】【猜想与假设】根据质量守恒定律中化学反应前后元素种类不变可知:标签所示的反应物中不含氮元素,所以不可能含有N2;因为药品不能产生对人体有毒有害的物质,而一氧化碳有毒,H2易燃易爆,所以不可能含有CO和H2;【得出结论】(1)因为实验中看到澄清石灰水变浑浊,所以一定含二氧化碳,该反应的化学方程式:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O;带火星的木条没有复燃,可能是没有氧气,也可能是氧气的浓度低,其中混有较多量的二氧化碳,也不复燃,故不能确定该气体中不含氧气;因为若生成氧气和二氧化碳的混合物,当氧气含量过少时,带火星的木条也不能复燃;(2)通过分析题中的数据,氧气量随着时间的增加在不断增加,所以证明该气体中肯定含有氧气;(3)过碳酸钠和水反应生成碳酸钠和过氧化氢,化学方程式为:Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2;(4)过碳酸钠和水反应后生成碳酸钠,溶液中也含有水,可能是温度或碳酸钠加速了H2O2的分解;(5)过碳酸钠和水反应后生成碳酸钠,溶液中也含有水,所以设计的对照实验为:取过氧化氢溶液,比较收集相同体积氧气需要的时间。