题目内容

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
【查阅资料】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。
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】

①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为      ;
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所示),拔下橡胶塞,观察到              ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离h2,记录数据h2。理论上h2:h1=          ;
④按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
 
第1次
第2次
第3次
h1/cm
11.0
11.4
11.6
h2/cm
8.7
9.1
9.2
 
【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为        %(结果精确到0.1%);   
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是                        ;若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果          (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是:                                   。(2分)
实验过程①O2;③试管内液面上升; 4:5(79:100)
解释与结论:20.9%
反思与评价:吸收二氧化碳和硫化氢气体;偏小;氧气没有完全消耗

试题分析:①根据质量守恒定律的微观解释,在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变,可以推知X的化学式为O2, ③在图1中,碳酸钠、硫粉、氧气发生反应生成了Na2S4,冷却后,取下棉花,放置一段时间,外面的进入试管内,此时再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,发生了反应:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH,即充分地将试管内空气中的氧气完全消耗了,使得试管内的气体减少了将近1/5(即空气中氧气体积分数),压强也减少,这时将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,自然观察到:试管内液面上升,由于消耗了1/5的氧气,所以水面上升1/5,只剩下4/5, 所以h2:h1=4:5
解释与结论:根据第1次实验数据,h1=11.0,h2=8.7,所以消耗氧气的体积=11.0-8.7=2.3,空气中氧气的体积分数=2.3/11.0×100%=20.9%
反思与评价:由于反应中会生成二氧化碳,且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,所以浓NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳和硫化氢气体,若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,温度没有冷却下来,在受热的情况下,生成的Na2S4会与空气中的水蒸气反应,使得Na2S4的量大大减少,这样就不能完全消耗的氧气
练习册系列答案
相关题目
麦兰花学名叫香雪兰,花开时节香味醉人。小红家里的阳台上种植了一盆麦兰花,她发现爸爸把草木灰洒在麦兰花盆里,麦兰花长得特别旺盛,她想知道草木灰的主要成分是什么?于是,她取一些草木灰带回学校进行了实验探究。
【提出问题】草木灰的主要成分是什么?
【查阅资料】 小红经查阅资料得知:草木灰的主要成分是一种含钾离子的盐,易溶于水。
【进行猜想】 草木灰的主要成分(1)可能是硝酸钾;(2)可能是碳酸钾。
【实验用品】草木灰、蒸馏水、稀盐酸、澄清石灰水、烧杯、漏斗、试管、橡皮塞、导气管等。
【设计实验方案】请你针对猜想设计实验方案,并进行实验。
实 验 步 骤
实 验 现 象
实 验 结 论
(1)取一定量的草木灰于烧杯中,加入适量蒸馏水,搅拌,然后进行       操作。
 
得到无色溶液
 
(2)取少量无色溶液于试管中,然后滴加几滴酚酞试液
 
溶液变红色
 
溶液显         性。
(3)取少量无色溶液于试管中,然后加入少量       ;
                      
                       。
 
有          产生;
澄清石灰水         
 
有                生成,
草木灰的主要成分是碳酸钾,猜想(2)成立
 
【实验反思】(1)写出上述实验中有关反应的化学方程式是:①           ;②            。
(2)草木灰的主要成分是碳酸钾,它能否与铵态氮肥混合使用?           ;原因是       。
小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。

实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
使用步骤
实验现象
化学方程式
取一只250mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中
 
木炭燃烧得更旺
 
化学方程式Ⅰ
 
表中,化学方程式Ⅰ是                                        。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不
能证明所收集气体为纯净氧气的原因是                                          。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置,进行实验,并重复多次。

【实验记录】
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
检查装置的气密性
 
装置的气密性良好
②
加入药品,将装置连接固定
 
 
③
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b
A中水进入到B中,B中水的体积为200mL。
收集200mL气体(由压强差引起的误差忽略不计)
④
用凸透镜聚光引燃白磷
燃烧,产生大量白烟
 
⑤
待白磷熄灭并冷却到室温,
打开止水夹
现象Ⅰ
小丽收集的气体不是纯净的氧气
 
表中,现象I是                                       。
白磷燃烧的化学方程式是                              。
【数据记录】
实验次序
1
2
3
4
5
B中剩余水体积/mL
100
42
39
41
38
 
【数据处理】在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。
小丽所带气体中氧气的体积分数为           %。
【实验反思】
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于              (填“物理变化”或“化
学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是                                  。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网