题目内容

1．在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术．他向包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．小蔡很感兴趣，于是，他和同学们进行探究．
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成；②反应过程中可能有热量放出．
[实验装置]如图所示
[实验探究]实验一：探究反应后生成的气体是什么？
（1）打开如图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是氧气．
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：：过氧化钠与水反应放出热量，使瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生．
实验二：探究反应后生成的另一种物质是什么？
（3）小明猜想另一种物质是Na2CO3，小军认为不可能．为了证实小军的看法，请你设计一个证明CO32-不存在的实验：
实验步骤实验现象实验结论
取少量反应后所得的溶液于试管中，加入稀盐酸没有气泡产生 生成物中没有CO32-
（4）小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现试管中的溶液变成红色，说明反应后所得的溶液呈碱性；
【表 达】小军根据实验探究的结果，写出了过氧化钠和水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑．
【发现问题】小娟发现在小军的实验中，试管中的溶液变成红色后，一会儿又变成无色．
【深入探究】实验三：探究滴入无色酚酞试液后，变成红色的溶液为什么会褪色？
小娟经查阅资料，设计了如下实验方案，并将有关现象记录在下表中．
实验序号实验方案实验现象
1将水滴入盛有过氧化钠固体的试管中，配制成溶液，用带火星的木条检验生成的气体反应激烈，有大量气体产生，并能使木条复燃
 取三份实验1所得溶液分装于三支试管中是进行如下实验：
2①第一份中加入紫色石蕊试液
②第二份中加入无色酚酞试液
③第三份中先加水再加入无色酚酞试液		①溶液变蓝且长时间不褪色
②溶液显红色，半分钟内褪色
③溶液显红色，半分钟内褪色
3①称取3.9g过氧化钠固体，逐滴加入约50mL水．
②待不再产生气体，10min以后，加入用小纸片包好的MnO2，迅速塞紧双孔塞，轻轻摇动反应器，纸包自动散开，MnO2与溶液开始接触．		①测得氧气体积为185mL左右
②又产生大量氧气，至反应完全以后，又测得产生了374mL氧气（两次测定条件均相同）
（5）根据小娟的实验探究，过氧化钠和水反应除了小军写出的反应外还存在另一个反应，其化学方程式为Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2．
（6）综合分析上述实验，猜想使变红的酚酞褪色的物质是H2O2，请你用实验1所得的溶液，设计一个简单实验证明你的猜想在实验1所得溶液中加入少许MnO2，静置到无气体产生时，再加入无色酚酞试液，溶液变红且不再褪色．
（7）根据实验3测得的气体体积说明了水与Na2O2反应生成的H2O2约有$\frac{1}{3}$发生分解．
【反思与评价】根据小娟的实验探究方案，请你再提出一个需要探究的问题H2O2使变红的酚酞褪色的原因是什么．

分析 根据题干提供的信息进行分析，实验一：氧气能使带火星的木条复燃，过氧化钠与水的反应为放热反应，放出的热使温度升高，瓶内的压强增大，实验二：检验碳酸盐可以使用加酸化气的方法，酚酞试液在碱性溶液中变红，实验三：根据实验现象以及质量守恒定律可以推知还可能反应生成了过氧化氢，根据两次反应生成的氧气的体积即可推得反应的物质的量．

解答 解：实验一：（1）用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是氧气，所以本题答案为：氧气；
（2）过氧化钠与水的反应为放热反应，放出的热使温度升高，瓶内的压强增大，气体向外逸出，所以本题答案为：过氧化钠与水反应放出热量，使瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生；
实验二：（3）检验碳酸盐可以使用加酸化气的方法，所以本题答案为：

实验步骤实验现象
取少量反应后所得的溶液于试管中，加入稀盐酸没有气泡产生
（4）酚酞试液在碱性溶液中变红，根据质量守恒定律反应除了生成氧气还生成了氢氧化钠，所以本题答案为：碱，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
实验三：（5）根据实验现象以及质量守恒定律可以推知还可能反应生成了过氧化氢，所以本题答案为：Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2；
（6）氢氧化钠能使酚酞变红，水不能使酚酞褪色，故可能是过氧化氢使酚酞褪色，要证明是过氧化氢的原因，可以设计实验将过氧化氢反应掉，而又不生成显碱性的物质，观察酚酞是否变红即可，所以本题答案为：H2O2，在实验1所得溶液中加入少许MnO2，静置到无气体产生时，再加入无色酚酞试液，溶液变红且不再褪色；
（7）没加二氧化锰之前生成的氧气的体积为185mL，加入二氧化锰之后生成的氧气的体积为374mL，说明水与Na2O2反应生成的H2O2约有$\frac{1}{3}$发生分解，所以本题答案为：水与Na2O2反应生成的H2O2约有$\frac{1}{3}$发生分解；
[反思与评价]针对过氧化氢能使酚酞褪色，可以提出过氧化氢为什么能使酚酞褪色，所以本题答案为：H2O2使变红的酚酞褪色的原因是什么．

点评 本题为信息给予题，完成此类题目，要能够从题干中抽取有用的信息，根据已有的知识进行，同学们要能够从整体上把握题意，综合进行做题．

练习册系列答案
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11．下列物质的用途中，主要利用其化学性质的是（　　）
A．干冰用作制冷剂B．焦炭用于炼铁C．铜做导线D．石墨做铅笔芯
12．为测定某铁粉样品（含少量木炭粉）中铁的含量，往盛有足量盐酸的烧杯中加入铁粉样品，测得生成氢气质量与所加铁粉样品质量的关系如图所示．
（1）稀盐酸恰好完全反应时，生成氢气的质量为0.6g．
（2）计算6g铁粉样品中含铁单质的质量．
9．达州盛产天然气，有“中国气都”之称的美誉．天然气的主要成分是甲烷（CH4），某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝．
【猜想与假设】：
甲：CO2  H2O；           乙：CO  H2O；
丙：NH3  CO2  H2O；      丁：CO2  CO  H2O．
你认为丙同学的猜想是错误的，理由是化学反应前后元素的种类不变．
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置：

（1）A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能“或“否”）否．
（2）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断丁同学猜想成立．
（3）请写出C中红色粉末变成黑色的化学方程式：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
【反思与交流】
（1）为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是有充足的氧气．
（2）D装置后添加一大气球的原因是：因为一氧化碳有毒，所以要收集处理尾气．
16．空气中氧气体积含量的测定
（1）将图所示集气瓶水面上的容积划分为五等份，并加以标记．
实验原理：选择一种在空气中反应只消耗氧气而不与其他气体反应，且生成物不占空间的物质（固体），使密封装置内的压强减小，由液面变化情况得出结论（进入集气瓶内水的体积就是空气中氧气体积）．
（2）在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装足量红磷，将胶管上的止水夹夹紧，把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃，并迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，观察现象．
【实验现象】
（3）待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹，观察现象．
【实验现象】：水被压入集气瓶，约为集气瓶容积的五分之一
（4）该反应的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
【实验结论】：空气中氧气的体积分数约为五分之一
讨论交流：
（1）在实验中，若气体减少的体积少于$\frac{1}{5}$，可能的原因有哪些？（三点）
（2）集气瓶中剩余的气体主要是什么？有哪些性质？
1．下列变化中属于化学变化的是（　　）
A．燃放烟花B．酒精挥发C．矿石粉碎D．电灯通电发光
8．如图是细铁丝在氧气中燃烧实验的操作示意图．请回答下列问题．
（1）B图中，螺旋状铁丝的一端所系的一根火柴的作用是引燃铁丝；
D图的集气瓶中放了少量水，其目的是防止生成物溅落炸瓶底．
（2）D图中，能判断细铁丝发生了化学变化的主要依据是生成了黑色固体．
（3）写出该反应的文字表达式：铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化铁．
5．加热分解12.25克氯酸钾，可得到多少克的氧气？同时生成氯化钾多少克？制取4.8克氧气，需要氯酸钾多少克？
6．据如图回答问题：
（1）左边为电源的负极．事先往水里加少量硫酸或氢氧化钠，目的是为了增强水的导电性．
（2）检验左试管中气体的方法是将燃着的木条放在管口，气体燃烧，有淡蓝色火焰由实验事实得出结论：
①水是由氢元素和氧元素组成的．
②在化学变化中分子可分，原子不能分．

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