题目内容
19.某兴趣小组活动中,同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究.探究过程中,大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问.【查阅资料】白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,五氧化二磷可能与空气中水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3),该反应的化学方程式为P2O5+H2O═2HPO3;.
【变流与讨论】白烟对人体健康有害,该实验装置必须改进.
【改进与实验】同学们按改进后的图2装置进行实验.
请你帮助他们将下表补充完整
| 现象 | 解释 |
| ①a试管中的白磷燃烧; ②烧杯中的白磷、b试管中的红磷没有燃烧. | 烧杯中的白磷、b试管中的红磷没有燃烧的原因分别是 ①温度未达到红磷的着火点; ②热水中的白磷没有与氧气(或空气)接触. |
(1)改进后的图2装置与图1装置比较,优点是能防止白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散,危害人体健康.
(2)小林同学指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置,其中气球的作用是避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动.
【拓展与迁移】
(3)英国科技人员研制出自动灭火砖,砖里压入了一定量的二氧化碳.这种砖砌成的房屋发生火灾时,在高温烘烧下,砖会裂开并喷出二氧化碳,从而扑灭火焰.自动灭火砖的主要灭火原理是B(填序号).
A.清除可燃物 B.使可燃物与氧气隔绝
C.降低可燃物的着火点 D.使可燃物的温度降低到着火点以下.
分析 【查阅资料】根据五氧化二磷和水反应生成偏磷酸进行分析;
【改进与实验】根据燃烧的条件分析可得到实验现象的原理;
【反思与评价】(1)可从资料中查阅的五氧化二磷的性质得知,它有毒,所以要从防止污染的角度来分析根据气球的弹性较大;
(2)根据在反应过程中试管内的压强会变化,分析可得出装置中气球的作用.
【拓展与迁移】(3)根据灭火原理进行分析.
解答 解:【查阅资料】五氧化二磷水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3),化学方程式为:P2O5+H2O═2HPO3;
【改进与实验】燃烧必须达到三个条件:①物质本身具有可燃性,②可燃物与助燃物充分地接触,③达到可燃物的着火点.所以投入水中的白磷虽然温度达到着火点,但是在水中与空气隔绝,所以不会燃烧;试管中的白磷会燃烧,它的温度即达到着火点又与空气接触,满足燃烧的条件;试管中的红磷尽管与空气接触,但是温度没有达到它的着火点,所以不会燃烧;
【反思与评价】(1)改进后的图2装置与图1装置比较燃烧后的产物在试管中不会散发到空气里,所以优点是能防止白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散,危害人体健康;
(2)图3装置中气球的作用是:避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动;
【拓展与迁移】(3)在高温烘烧下,砖会裂开并喷出二氧化碳,由于二氧化碳化学性质稳定,且不支持燃烧,所以起到隔绝空气,使可燃物与氧气隔离,不能燃烧,而熄灭,故选:B.
故答案为:【查阅资料】P2O5+H2O═2HPO3;
【改进与实验】①温度未达到红磷的着火点;②热水中的白磷没有与氧气(或空气)接触;
| 现象 | 解释 |
| 温度未达到红磷的着火点;热水中的白磷没有与氧气(或空气)接触; |
(2)避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动;
(3)B
点评 熟练掌握物质燃烧的条件,即是:①物质本身具有可燃性,②可燃物与助燃物充分地接触,③达到可燃物的着火点.这三个条件缺一不可,只要同时满足上述三个条件,物质就可以燃烧;同时对于装置优越性的改进一般要考虑到操作的简便性,气密性良好,反应易操控,环境保护等方面.
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢?
【交流讨论】(1)根据受损标签判断,这瓶试剂不可能是酸
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】Ⅰ.Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性.Ⅱ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 溶解度g | 36 | 109 | 21.5 | 9.6 |
【继续探究】(3)小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得PH>7,这瓶试剂不可能是NaCl.
(4)小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,他又进行了如下实验:
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
| 取样于试管中,滴加 CaCl2溶液[或Ca(OH)2溶液] | 观察到白色沉淀 | 该溶液是Na2CO3溶液 反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl(或Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH) |
| A. | 凡是均一、稳定、透明的液体就是溶液 | |
| B. | 溶液都是无色的 | |
| C. | 溶液各部分的性质、质量分数都相同 | |
| D. | 溶液中只有一种溶质 |
| 温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| KNO3 | 13.3 | 20.9 | 32 | 45.8 | 64 | 85.5 | 110 | 138 | 169 | 202 | 246 |
| NaCl | 35.7 | 35.8 | 36 | 36.3 | 36.6 | 37 | 37.3 | 37.8 | 38.4 | 39 | 39.8 |
(2)50℃时,KNO3的溶解度是85.5 g/100g水;
(3)20℃时,饱和NaCl溶液中的溶质与溶液的质量比为:9:34
(4)KNO3溶液中含有少量NaCl时,可通过冷却饱和溶液的方法提纯;
(5)在40℃时,将不饱和的KNO3溶液转变成饱和溶液,可以通过降低温度 的方法.
| A. | 做净水剂 | B. | 生产烧碱 | C. | 做调味品 | D. | 生产氯气 |
【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物).同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
| 物 质 | Ca(HCO3)2 | Mg(HCO3)2 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | CaCO3 | MgCO3 |
| 溶解性 | 可溶 | 可溶 | 微溶 | 不溶 | 不溶 | 微溶 |
【设计方案】(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入Na2CO3溶液,没有白色沉淀,说明水垢中无Ca(OH)2.
(2)乙同学设计了下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分.其主要实验步骤如下:
①按图1组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见图2曲线);
③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
④再次称量干燥管内物质增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变.
讨论:
a.步骤①加入样品前还应检查装置的气密性.
b.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是即使50g水垢全部为CaCO3,产生CO2的质量应为22g,而实验测得生成的CO2质量>22g.
【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3.
| A. | 碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳 | B. | 碳酸→水+二氧化碳 | ||
| C. | 石蜡+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳+水 | D. | 氢气+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水 |