题目内容
【题目】某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动。
(提出问题)这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
(查阅资料)①硫是淡黄色粉末,不溶于水;②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂。
(猜想与探究)猜想:淡黄色粉末可能是:a.硫;b.过氧化钠;c.硫和过氧化钠的混合物。
探究:过氧化钠与水反应的生成物的成分。
(实验与结论)
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
猜想 | 在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末,再加入足量的蒸馏水 |
| 猜想a、c不成立,猜想b成立。 |
探究 | ①用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中 | 木条复燃 | 生成物有___________ |
②往①试管内的溶液中滴加___________ |
| 生成物有氢氧化钠 |
(继续探究)小组的同学对过氧化钠能作为供氧剂也很感兴趣,大家讨论认为可能是CO2在常温下能与过氧化钠反应有关,于是设计右图所示的装置继续实验探究。
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实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
①将CO2从a口处通入装置内,再把带火星的木条放在装置b口处 | 木条复燃 | CO2在常温下能与过氧化钠反应,该反应的化学方程式为: |
②取出充分反应后的固体生成物于试管中,往试管内滴加稀盐酸,将生成的氢气通入澄清石灰水中 | 有气泡产生 |
(交流与比较)与我们学过的制氧气方法相比,常选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂的主要理由是(从两个不同角度回答):________________________________、________________________________。
【答案】【实验与结论】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
猜想 | 有气泡产生,固体完全溶解 | ||
探究 | 氧气 | ||
无色酚酞试液(合理即可) | 酚酞试液变红(与操作对应) |
【继续探究】2CO2+ 2Na2O2=2Na2CO3+ O2↑
【交流与比较】反应在常温下进行;反应消耗了人体呼出的二氧化碳气体产生氧气,变废为宝。
【解析】
(1)本实验题是探究性实验,对于淡黄色的固体进行确认,主要是利用它们的化学性质,硫不与水反应,而过氧化钠与水反应,加足量水,固体完全反应,对反应产生的气体能助燃,是氧气;对反应后的溶液加无色酚酞,变红,说明是碱.
(2)过氧化钠也能与二氧化碳反应,产生的气体使木条复燃,说明是氧气.另一生成物与石灰水反应得到沉淀,则是碳酸钠.
(1)【实验与结论】加足量水,固体完全反应,对反应产生的气体能助燃,是氧气;对反应后的溶液加无色酚酞,变红,说明是碱.
故答案为:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
猜想 | 有气泡产生,固体完全溶解 | ||
探究 | 氧气 | ||
无色酚酞试液(合理即可) | 酚酞试液变红(与操作对应) |
(2)【继续探究】过氧化钠也能与二氧化碳反应,产生的气体使木条复燃,说明是氧气.另一生成物与石灰水反应得到沉淀,则是碳酸钠.故答案为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
(3)【交流与比较】与我们学过的制氧气方法相比,过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂,装置简单,原料易得,反应能在常温下进行;能与水、与CO2反应产生供人呼吸的氧气,故答案为:装置简单,原料易得,反应在常温下进行;能与呼吸生成的CO2反应产生供人呼吸的氧气,变废为宝。
【题目】镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件。
【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。
【猜想与假设】常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质,利用下图装置(镁条长度为3cm,试管容积为20mL),分别进行下列5个实验,并持续观察20天。
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编号 | 主要实验操作 | 实验现象 |
1 | 先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸 | 镁条始终无明显变化 |
2 | 加入2mL NaOH浓溶液 | 镁条始终无明显变化 |
3 | 先加入2mL浓硫酸再通入约4mL CO2 | 镁条始终无明显变化 |
4 | 先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2 | 镁条始终无明显变化 |
5 | 先加入2mL蒸馏水再通入约4mL CO2 | 镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑 |
【解释与结论】
(1)实验1和2中,NaOH浓溶液的作用是 (用化学方程式表示)。
(2)实验1的目的是 。
(3)实验3中,试管内的气体主要含有CO2、 。
(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,依据的两个实验是 (填编号)。
(5)由上述实验可推知,镁条变黑的条件是 。
【反思与评价】
(6)在猜想与假设时,同学们认为镁条变黑与N2无关,其理由是 。
(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,所需要的试剂是 。