四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数.反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH．[实验资料]①Na2S4受热时.会与空气中的水蒸气反应.生成少量有毒气体硫化氢H2S．②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水.常温下与溶液不反应．[实验过程]①取碳酸钠.硫粉混合后置于试管中.加热(如图1所示.夹持装置已略去).制得 Na2S4.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．四硫化钠（Na₂S₄）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：
2Na₂S₄+O₂+2H₂O═8S↓+4NaOH．
【实验资料】
①Na₂S₄受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢H₂S（水溶液呈酸性）．
②硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可溶于水，常温下与溶液不反应．
【实验过程】①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中，加热（如图1所示，夹持装置已略去），
制得 Na₂S₄，反应为4Na₂CO₃+12S+X═2Na₂S₄+2Na₂S₂O₃+4CO₂，X 的化学式为O₂，蘸有浓NaOH 溶液的棉花的作用是吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体．
②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10ml水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h₁（如图2所示）
③将该试管插入水中（如图3所求），按下橡胶塞，观察到现象为水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一，再塞紧橡胶塞．将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h₂，理论上，h₁：h₂=4：5．
④若实验过程中②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，会影响测定结果．请说明有何影响，并阐述理由试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异．

分析【实验过程】①根据化学反应前后原子的种类和数目不变、二氧化碳和NaOH溶液反应以及Na₂S₄受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢（水溶液呈酸性）进行解答；
③根据四硫化钠和氧气、水反应生成硫和氢氧化钠，会使得试管内压强变小以及空气中氧气约占空气体积的五分之一进行解答；
④根据未放置一段时间会导致试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异进行解答．

解答解：【实验过程】①根据化学反应前后原子的种类和数目不变和4Na₂CO₃+12S+X═2Na₂S₄+2Na₂S₂O₃+4CO₂，可知X的化学式为O₂；二氧化碳和NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，Na₂S₄受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢（水溶液呈酸性），所以蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体；故填：O₂；吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体；
③四硫化钠和氧气、水反应生成硫和氢氧化钠，会使得试管内压强变小，将该试管插入水中（如图3所示），拔下橡胶塞，观察到水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一，有黄色固体生成；空气中氧气约占空气体积的五分之一，将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h₂．理论上h₂：h₁=4：5；故填：水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一；4：5；
④未放置一段时间会导致试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异，偏小，因为在（1）中的反应后试管中的氧气基本耗尽，二氧化碳虽然被吸收，但是取下棉花后试管中二氧化碳的量没有多少改变（原本没有，后来只有0.04%），可以不考虑，比起氧气直接可以忽略（氧气原本没有，后来20%），若不放置一段时间则试管中氧气含量比空气中偏少，导致h2偏大，所以最终结果应是偏小的．
答案：
①O₂；吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体；
③水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一；4：5；
④试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异．

点评本题考查了二氧化碳、碳酸钠的化学性质及有关测定空气中氧气的体积分数及注重考查学生的分析能力和基本计算能力．

练习册系列答案

（1）要将A中的气体通人后面的装置中，应选图乙中的②（填序号）“注水装置”．
（2）若B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有二氧化碳气体．
（3）装置C作用是除去气体中的二氧化碳．
（4）若D处倒扣的是内壁涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且B中无明显现象，则“猜想I、Ⅱ”可能成立；若D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想I、Ⅳ”可能成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH₄，理由是气体通过B、C装置时，会带入水蒸气；要排除这种干扰可采取的措施是在点燃前将气体先通过干燥装置．
（5）采取（4）中的排除干扰措施后，若D处分别倒扣干冷的烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯，分别出现水雾和浑浊，且B中也出现浑浊，则证明“猜想Ⅳ”成立．

5．小强同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂（主要成分：过碳酸钠、柠檬酸）洒在厨房排水口网状盖的底部，倒上温水后有气泡冒出．激发了探究欲望，他决定与学习小组的同学，对产生的气体的成分及排水口洗净剂主要成分的作用进行探究．
【探究活动一】
老师提示：排水口洗净剂与水作用的生成物中有两种常见的气体．同学们根据所学的化学知识设计并进行如图1所示的实验．
实验中观察到如下现象：A中有气泡产生；B中的澄清石灰水变浑浊；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺．由此同学们得出结论：生成的两种气体分别是：二氧化碳和氧气，B中有关反应的化学方程式是Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

【探究活动二】
老师提供了一瓶过碳酸钠（Na₂CO₄），引起同学进行如图2所示实验探究：
根据上述实验结果得出结论：无色溶液X中含有的一种溶质是过氧化氢．根据质量守恒定律，同学们对溶液X中还可能存在其它溶质作出如下猜想：
①Na₂CO₃ ②NaHCO₃ ③Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物
资料摘要Ⅰ：氯化钙溶液呈中性；氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应；氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
资料摘要Ⅱ：NaHCO₃溶液呈碱性；碳酸氢钠、碳酸钠分别与足量的酸反应产物相同．
资料摘要Ⅲ：柠檬酸是一种有机酸，与盐酸具有类似的化学性质．
实验验证：

实验步骤	实验现象	实验结论
a．取上述无色液体X少量于试管中，至不再冒气泡为止，加入足量的氯化钙溶液．	产生白色沉淀	无色溶液X中含有Na₂CO₃
b．取步骤a所得上层清液少量，滴加稀盐酸．	没有气泡产生	无色溶液X中不含NaHCO₃

综合上述两个探究活动的结果，同学们明确了上述猜想①（填序号）是正确的．请你简述在排水口洗净剂与水接触产生气体的过程中，柠檬酸所起的相关作用：柠檬酸属于反应物．

2．现有H、O、S、Cl、Na五种元素，请选用其中的元素写出符号下列要求的物质各一种（用化学式表示）
（1）常见的酸HCl、H₂SO₄（合理即可）．（2）盐Na₂SO₄、NaCl（合理即可）．（3）氧化物H₂O．（4）常见的碱NaOH．

9．Cu₂0与硫酸反应的化学方程式为Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O．氧化铜与氢气反应后得到的Cu中常常混有少量Cu₂O．现将10gCu和Cu₂O的混合物放入足量的稀硫酸中充分反应，过滤得到9.5g固体，则原混合物中含Cu₂O的质量为（　　）

19．某同学用pH试纸测待测溶液的酸碱度，由于操作错误，先用清水将pH试纸湿润，再滴待测液体，则所得pH值与真实值比较（　　）

6．某研究性学习小组利用下列装置进行气体的制取实验，请分析回答下列问题．

（1）选用A装置制取氧气的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）A、E连接，制取的氧气不纯的原因是没有等到气泡均匀连续的冒出就收集（写一点即可）．
（3）若用过氧化氢溶液制取一瓶干燥的氧气，需要用到装置F，则装置F中应放入的物质是浓硫酸，气体应从a端通入（填“a”或“b”）
（4）实验室制取二氧化碳选择的发生装置和收集装置是BD（填选项字母），
（5）若用F装置检验制得的气体是否为二氧化碳，则F装置内发生反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

	A．	凡是有盐和水生成的反应叫做中和反应
	B．	电离时有H⁺生成的化合物叫做酸
	C．	原子量就是原子质量的简称
	D．	物质与氧的反应叫氧化反应

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