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+X
2Na2S4+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
解析试题分析: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
考点:空气中氧气含量的探究
“五一”假期,小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。
| 实验编号 | 硫酸的质量分数(均取20mL) | 锌的形状(均取1g) | 氢气的体积(mL)(均收集3分钟) |
| | 20% | 锌粒 | 31.7 |
| | 20% | 锌片 | 50.9 |
| | 30% | 锌粒 | 61.7 |
| | 30% | 锌片 | 79.9 |
(1)写出稀硫酸与锌反应的化学方程式 。
(2)小兵用下图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用是 。
【收集证据】(3)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。
【得出结论】(4)结论是 。
【评价与反思】
(5)下表是小兵第①组实验的详细数据。
| 时段(均为1分钟) | 第1分钟 | 第2分钟 | 第3分钟 | 第4分钟 | 第5分钟 | 第6分钟 |
| H2的体积 | 3.1mL | 16.7mL | 11.9mL | 9.6mL | 7.6mL | 6.0mL |
请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因 。
(6)锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响? 。
某实验小组将制作皮蛋的原料生石灰、纯碱和食盐放入水中,充分反应后过滤,得到澄清溶液,小亮等几位同学对溶液的成分进行了探究。
【提出问题】溶液中有哪些溶质?
【猜想】以下是三位同学的分析与猜想:![]()
有可能剩余另一种反应物,所以你认为溶液中溶质还可能是_________________。
【讨论】你认为小亮、小芳、小红三位同学中谁的猜想不合理,请说明理由。__________________________________。
【实验设计】设计实验证明猜想正确。
| 实验操作 (在短线上填所加试剂的名称) | 预测的现象 | 发生的所有反应的 化学方程式 | 实验结论 |
| | | 小红同学的猜想正确 | |
| | | 你的猜想正确 |
【实验分析】小红同学实验中出现了与自己预测的实验现象不一致的情况:她取适量的澄清溶液于试管中,滴入几滴稀盐酸,结果没有气泡产生,于是得出自己的猜想不成立的结论,你是否同意她的判断,请说明理由。
___________________________________________________。
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 。
某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。(1)该反应的化学方程式为________________________________。
(2)反应后溶液中的溶质是什么?同学们一致认为有以下三种情况:
①氢氧化钠和氢氧化钙;②氢氧化钠和碳酸钠;③_______________。
(3)小新取少量溶液于试管中,滴加过量稀盐酸,发现无气泡产生,说明情况_____(填序号)是不可能的。
为了进一步确定溶液的成分,同学们设计了如下实验方案:
| 实验步骤 | 现象 | 结论 |
| | | 情况①正确 |
在同学们的合作下,他们顺利完成了探究任务。
实验室里某小组正在探究一个问题.根据设计方案,小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液显红色.然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸,溶液由红色变为无色.
(1)他们探究的问题是 (填Ⅰ或Ⅱ)
Ⅰ.酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗?Ⅱ.酸和碱溶液能发生反应吗?
(2)大家对小英得到的无色溶液继续探究.
小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠,小亮认为溶质有两种,它们是 .
同学们根据以下两种方案进行实验后,一致认为小亮的观点是正确的.请你补填下表的空缺.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 方案一:取少许反应后的溶液置于试管中,向其中加入 | | 小亮的观点正确 |
| 方案二:取少许反应后的溶液置于试管中,向其中加入 | |
(3)请你和全组同学一起分析以下问题.
①稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应的微观过程如图1所示.从粒子的角度具体分析该反应能发生的原因是 .
②锌和硫酸铜溶液发生反应的微观过程如图2所示.从粒子的角度具体分析该变化是化学变化的原因是 .
③通过以上分析,揭示出化学反应的微观本质是 .