题目内容

11.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.小明很感兴趣,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.
【设计装置】如图所示:
【实验探究】探究反应后生成的气体是什么?
(1)小利猜想生成的气体可能是氢气,也可能是氧气.小利猜想的依据是质量守恒定律.
(2)小宁打开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.
(3)实验过程中,还观察到U型管A端红墨水液面下降,其原因是过氧化钠与水反应放出热量,是瓶中的空气受热膨胀,压强增大.
【表达】由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑.

分析 根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变,反应物中含有氧元素和氢元素,猜想生成的气体可能是氢气,也可能是氧气.根据氧气能使带火星的木条复燃说明生成的气体是氧气.根据U型管A端红墨水液面下降,瓶内压强增大,说明此反应放热.
根据反应物,生成物和反应条件可以正确书写方程式.

解答 解:
(1)化学反应前后元素种类不变,反应物中含有氧元素和氢元素,生成的气体可能是氢气或者是氧气.
(2)氧气能使带火星的木条复燃说明生成的气体是氧气.
(3)由于此反应放热,瓶内压强增大,使U型管A端红墨水液面下降.
【表达】反应物是过氧化钠和水,生成物是氢氧化钠和氧气可以正确书写方程式2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
故答案为:
(1)质量守恒定律
(2)氧气
(3)过氧化钠与水反应放出热量,是瓶中的空气受热膨胀,压强增大.
[表达]2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑.

点评 此题属于探究性题,需结合题意和所学知识仔细分析,认证推敲,即可求解.

练习册系列答案
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2.空气中氧气含量测定的再认识.
【实验回顾】如图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置.
(1)写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5
(2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内气压减小,烧杯中水倒吸入集气瓶中,若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量出进入瓶中水的体积,就能粗略测得空气中氧气的含量.
【问题提出】有实验资料表明,燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测量结果与理论值误差较大.
【实验改进】
Ⅰ.根据铁在空气中生锈消耗氧气的原理设计图2实验装置,再次测定空气中氧气含量,装置中饱和食盐水,活性炭会加速铁生锈).
Ⅱ.测得实验数据如表
测量项目实验前实验后
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积
体积/mL126.080.054.5
【交流表达】
(1)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学方程式2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
(2)根据如表计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%(计算结果精确到0.1%).
(3)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确更高的原因是:
①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底,使实验结果更准确;②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确.

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