题目内容
16.为保证长时间的潜航,在潜水艇里要装备O2的发生装置,有以下几种制备O2的方法:①加热高锰酸钾; ②电解水; ③在常温下Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2.
(1)写出方法③的化学方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2.
(2)你认为最适合在潜水艇里制 O2的方法是③(填序号).
(3)与其它两种方法相比,这种方法的优点是常温下就能进行,能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气等(合理即可).
分析 (1)在常温下Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,写出反应的化学方程式即可.
(2)根据潜水艇里的环境及对供给氧气反应的要求,分析所涉及反应的特点,判断出最适合潜水艇里供给氧气的反应原理即可.
(3)分析所涉及的三个反应的特点,分析这种方法的优点即可.
解答 解:(1)在常温下Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2.
(2)①加热高锰酸钾,需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气.
②电解水,需要通电,消耗电能,不适宜在潜水器里供给氧气.
③在常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生碳酸钠和氧气,常温下即可发生反应,且可把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气.
方法③,常温下就能进行,不用加热、不用通电,操作简单,还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气.
(3)与其他两种方法相比,这种方法常温下就能进行,不用加热、不用通电,操作简单,还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气.
故答案为:(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;(2)③;(3)常温下就能进行,能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气等(合理即可).
点评 本题难度不大,解答时一般从原理要科学、严谨、合理,装置和操作要安全、简便,药品要易得、经济、环保节能,还要注意要结合实际情境进行分析.
练习册系列答案
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7.工业上从海水中提取镁的流程如图,相关分析正确的是( )
| A. | 用氢氧化钠代替生石灰可以简化流程,降低成本 | |
| B. | 试剂a可能是盐酸,也可能是氯化钡 | |
| C. | 操作②中有物理变化发生,操作③中有化学变化发生 | |
| D. | 上述过程中发生了化合反应、分解反应、复分解反应 |
11.下列各组物质中,都由分子构成的一组是( )
| A. | 金和金刚石 | B. | 冰和干冰 | C. | 汞和硫酸铜 | D. | 水和氯化钠 |
8.在探究CO2与NaOH溶液反应的实验时,小丫向装有CO2气体的铝制易拉罐中,加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计).
[讨论]根据易拉罐变瘪现象,小丫认为CO2能与NaOH溶液反应,但小龙认为不足以得出此结论,需补充下列实验.
[结论]CO2与NaOH反应的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.
[提出问题]易拉罐为什么又重新鼓起来?是不是反应又产生了气体,该气体的成分是什么?
[查阅资料]①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝不仅与酸反应,还能与碱溶液反应2Al+2NaOH+2H2O═2X+3H2↑,X的化学式为NaAlO2.
[实验验证]①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口,发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭.结论:该过程产生的是H2.
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,无明显变化.片刻后再加入少量的氢氧化钠浓溶液,产生气泡.该步实验的目的是对比.
[讨论]根据易拉罐变瘪现象,小丫认为CO2能与NaOH溶液反应,但小龙认为不足以得出此结论,需补充下列实验.
| 实验操作 | 现象 | 结论 |
| 取罐中的溶液少量放入试管中,再滴加足量稀盐酸,观察现象 | 产生气泡 | 证明CO2与NaOH溶液混合有新物质生成 |
[提出问题]易拉罐为什么又重新鼓起来?是不是反应又产生了气体,该气体的成分是什么?
[查阅资料]①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝不仅与酸反应,还能与碱溶液反应2Al+2NaOH+2H2O═2X+3H2↑,X的化学式为NaAlO2.
[实验验证]①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口,发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭.结论:该过程产生的是H2.
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,无明显变化.片刻后再加入少量的氢氧化钠浓溶液,产生气泡.该步实验的目的是对比.
5.一定条件下,在托盘天平的左右两盘上各放一只烧杯,均加入质量分数相同、体积相等的稀盐酸,调整天平呈平衡状态.下列实验操作,最终仍能使天平保持平衡的是( )
| A. | 向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Fe、CaO,反应后盐酸有剩余 | |
| B. | 向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Al、Zn,两种金属完全溶解 | |
| C. | 向左、右两烧杯中分别加入相等质量的Mg、Al,反应后两种金属均有剩余 | |
| D. | 向左、右两烧杯中分别加入5.6 g Fe和1.8 g Al,两种金属完全溶解 |
6.二氧化锰可以用来催化过氧化氢的分解:现将0.5g MnO2加入50mL过氧化氢溶液中,收集产生的氧气(该实验条件下,氧气的密度是1.33g/L),每20s 记录所收集的气体体积并记录在表中:
(*平均反应速率是指每20秒内气体产生的平均速率)
(1)上述表格中①代表的数据是0.6
(2)如果重做以上实验,并用1.0g MnO2做催化剂,最终产生的氧气总量会如何变化?不变(填“增大”、“减少”或“不变”)理由是二氧化锰能够改变过氧化氢的分解速率,而与最终产生氧气的总质量无关,两次过氧化氢质量相等,因此产生氧气质量相等
(3)该实验条件下,最终产生的氧气质量是0.12克.(结果保留两位小数)
| 时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 氧气体积/cm3 | 0 | 48 | 70 | 82 | 88 | 88 |
| 平均反应速率/cm3 s-1 | 0.0 | 2.4 | 1.1 | ① 0.6 | 0.3 | 0.0 |
(1)上述表格中①代表的数据是0.6
(2)如果重做以上实验,并用1.0g MnO2做催化剂,最终产生的氧气总量会如何变化?不变(填“增大”、“减少”或“不变”)理由是二氧化锰能够改变过氧化氢的分解速率,而与最终产生氧气的总质量无关,两次过氧化氢质量相等,因此产生氧气质量相等
(3)该实验条件下,最终产生的氧气质量是0.12克.(结果保留两位小数)