题目内容
【题目】“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂,主要成分是过氧碳酸钠(2Na2CO33H2O2),溶于水能迅速增加水体溶氧量,提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。
(查阅资料)a.过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,其水溶液中含有Na+、OH-、CO32-、H2O2。
b.Na+不能催化过氧化氢分解。
c.相同温度下,pH相同的溶液,OH-的浓度也相同。
探究一过氧碳酸钠的化学性质
实验步骤 | 实验现象 | 实验解释(化学方程式) |
1.取样,溶于水,滴加_______溶液 | 有白色沉淀生成 | / |
2.取样,溶于水,加入二氧化锰粉末 | _______ | _______ |
探究二“鱼浮灵”增氧原理
(提出问题)过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用?
(猜想假设)猜想一:CO32- 猜想二:OH-猜想三:______________
(实验过程)相同温度下,进行H2O2溶液以及H2O2溶液中分别加Na2CO3、NaOH的实验,测定相同时间内溶液的pH、溶解氧含量(mg/L),数据如下:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
试剂 | H2O2 | H2O2+Na2CO3 | H2O2+NaOH | H2O2+NaOH |
pH | 6.01 | 8.14 | 8.14 | 9.26 |
溶解氧 | 6.44 | 9.11 | 9.11 | 10.97 |
(实验结论)对比实验数据,证明猜想_______正确。
(反思交流)设计实验2、3的目的是_______。
【答案】氯化钙 产生气泡 2H2O2
2H2O+O2↑ CO32-和OH- 二 对比
【解析】
根据“过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质”可知:
探究一:取样,溶于水,滴加氯化钙溶液,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀;取样,溶于水,加入二氧化锰粉末,产生气泡,是因为过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成氧气和水,反应的化学方程式:2H2O2
2H2O+O2↑;
实验过程如下所示:
实验步骤 | 实验现象 | 实验解释(化学方程式) |
1.取样,溶于水,滴加氯化钙溶液 | 有白色沉淀生成 | / |
2.取样,溶于水,加入二氧化锰粉末 | 产生气泡 | 2H2O2 |
探究二:
提出问题
猜想假设:根据“过氧碳酸钠水溶液中含有Na+、OH-、CO32-、H2O2,Na+不能催化过氧化氢分解”可作如下猜想:
猜想一:CO32- 猜想二:OH- 猜想三:CO32-和OH。;
实验结论:
对比实验数据可知,产生氧气的速率决定于pH,即pH越大,反应速率越快,证明猜想二正确;
[反思交流]
设计实验2、3的目的是对比,通过对比可知,只要溶液pH相等,即氢氧根离子浓度相等,产生氧气速率就相等,与碳酸根离子无关。