题目内容

18．化学小组在老师的指导下，完成了一个兴趣实验．向包有Na2O2的脱脂棉中吹气，发现脱脂棉剧烈燃烧起来．于是他们决定探究脱脂棉燃烧的原因．请你参与他们的探究．
【提出问题】脱脂棉为什么会燃烧？
【查阅资料】
（1）Na2O2是一种淡黄色固体，常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质发生反应，不能与N2发生反应．
（2）人呼出的气体的主要成分及含量：N2：74%；O2：16%；水蒸气：6%；CO2：4%
（3）CO2既不与NaHCO3反应，也不溶于饱和的NaHCO3溶液．
【猜想与假设】
（1）可能是CO2与Na2O2反应产生了O2，释放出热量．
（2）可能是H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量．
（3）可能是CO2、H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量．
【实验验证】
实验I：验证CO2与Na2O2反应产生了O2，释放出热量．
甲小组同学用图1所示装置（部分夹持装置略去）制取并收集了一瓶CO2气体，将包有Na2O2的脱脂棉放在燃烧匙中，伸入集气瓶，观察到脱脂棉剧烈燃烧．得出结论，猜想1成立．乙小组同学认为上述实验不足以证明CO2与Na2O2反应产生了O2，理由是制得的CO2中混有H2O、HCl气体，也可能与Na2O2发生反应产生O2．
同学们经过讨论，对上述实验方案进行了改进，用图2所示的装置（部分夹持装置略去）进行实验验证猜想1成立．打开止水夹K，鼓入纯净、干燥的氮气一段时间后，关闭止水夹K．注入稀盐酸，观察到脱脂棉剧烈燃烧．

【解释与结论】
（1）装置A中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
（2）装置B的作用是除去CO2中混有的HCl．
（3）装置C中盛放的药品是浓硫酸，作用是除去CO2中混有的H2O．
实验II：验证H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量．请你设计一个实验方案，验证H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量（写出实验步骤、现象及结 论）取适量Na2O2于锥形瓶中，加入适量蒸馏水，观察到锥形瓶壁上有大量水雾产生，说明H2O与Na2O2反应释放出热量；将带火星的木条放入锥形瓶中，木条复燃，说明H2O与Na2O2反应产生O2．

分析 【猜想与假设】
可能是CO2与Na2O2反应产生了O2，释放出热量，也可能是H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量，也可能是CO2、H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量．
【实验验证】
利用稀盐酸和碳酸钙反应制取的二氧化碳中含有少量的氯化氢气体和水蒸气．
【解释与结论】
（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
碳酸氢钠溶液能够除去二氧化碳中的氯化氢气体，浓硫酸可以用作二氧化碳的干燥剂．
热的水蒸气遇冷会凝结成水雾，氧气能使带火星的木条复燃．

解答 解：【猜想与假设】
（3）可能是CO2、H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量．
故填：CO2、H2O．
【实验验证】
实验I：
因为制得的CO2中混有H2O、HCl气体，也可能与Na2O2发生反应产生O2，所以不能证明CO2与Na2O2反应产生了O2．故填：制得的CO2中混有H2O、HCl气体，也可能与Na2O2发生反应产生O2
【解释与结论】
（1）碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
故填：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
（2）装置B的作用是除去CO2中混有的HCl．
故填：除去CO2中混有的HCl．
（3）装置C中盛放的药品是浓硫酸，作用是除去CO2中混有的H2O．
故填：浓硫酸，除去CO2中混有的H2O．
实验II：验证H2O与Na2O2反应产生了O2，释放出热量的实验方案为：取适量Na2O2于锥形瓶中，加入适量蒸馏水，观察到锥形瓶壁上有大量水雾产生，说明H2O与Na2O2反应释放出热量；将带火星的木条放入锥形瓶中，木条复燃，说明H2O与Na2O2反应产生O2．
故填：取适量Na2O2于锥形瓶中，加入适量蒸馏水，观察到锥形瓶壁上有大量水雾产生，说明H2O与Na2O2反应释放出热量；将带火星的木条放入锥形瓶中，木条复燃，说明H2O与Na2O2反应产生O2．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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6．自行车是比较常见的一种交通工具．制作自行车使用最多的金属是铁．铁在空气中往往容易生锈．人们为了防止铁制品生锈．在自行车的不同部位采取不同的防锈措施．例如：支架采取的防锈措施是刷漆，其防锈原理是隔绝氧气和水．
9．合金是重要的金属材料．
（1）下列物品所使用的主要材料属于合金的是C（填字母序号，下同）．
A．青花瓷瓶    B．橡胶充气艇    C．不锈钢锅
（2）生铁是常用的合金，生铁属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）．
（3）黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻画（如右图所示），纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大．
（4）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．写出以赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁的化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe．
（5）市场上有一种含极细铁粉的麦片，食用后在胃酸（主要成分盐酸）作用下将铁粉转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为2HCl+Fe=H2↑+FeCl2．这种麦片必须真空保存，原因是防止铁粉与空气中的氧气和水蒸气反应．
6．同学们用碳酸钠溶液和盐酸的反应验证质量守恒定律，实验后他们对残留废液的成分进行探究．
【推理假设】上述两种物质发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，由此推测出废液中一定有NaCl，可能有Na2CO3或盐酸．
【实验探究】（1）确定废液中是否含有盐酸：
①选择试剂：根据盐酸的化学性质，同学们选用了如图所示的五种物质，其中物质X是酸碱指示剂中的石蕊溶液．

②实验验证：某同学向废液中加入少量的镁粉，观察到无气泡产生（或无现象或无变化），确定废液中一定没有盐酸．
（2）确定废液中是否含有Na2CO3：某同学选用pH试纸（或pH计）测出废液的pH=l0，确定废液中一定含有Na2CO3．
（3）处理废液，回收利用：欲从废液中得到纯净的NaCl，请完成如下实验方案设计．
方案加入试剂提纯的方法方案评价
一适量Ca（NO3）2溶液过滤、蒸发结晶（选填可行或不可行）
二稍过量的盐酸（或稀HCl或HCl）蒸发结晶可行
（4）拓展运用：按如图方案分离BaCl2和NaCl的固体混合物时，X溶液中溶质是Na2CO3．相关反应方程式如下Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑．
13．下列图象能正确反映对应变化关系的是（　　）
A．
20℃时，向一定量的水中不断加入硝酸钾固体
B．
向等质量等质量分数的稀硫酸中分别加入足量等质量的锌和铁
C．
向盐酸和硫酸钠的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液
D．
向盛有少量二氧化锰的烧杯中不断加入过氧化氢溶液
3．化学与生活密切相关．
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（7）鉴别所用的水是硬水还是软水，可以用肥皂水检验，生活中降低水的硬度常用加热煮沸的方法；
（8）用久了的水壶有一些水垢，用厨房中的食醋很容易将其除去．
10．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题．

（1）写出编号所指仪器的名称：①长颈漏斗；②集气瓶．
（2）请找出以上装置图中的两处错误，把改正的结果填在下列横线上：①图A中试管应稍稍向下倾斜，②E中导气管应伸入集气瓶底部．上述装置改进后，请继续回答下列问题：
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（1）“Mg2+”中数字“2”的含义是每个镁离子带的电荷数．
（2）该矿泉水显碱性（选填“酸”、“碱”或“中”）．
（3）该矿泉水是混合物（选填“混合物”或“纯净物”）
8．下列物质的俗名与化学式正确的是（　　）
A．烧碱NaOHB．纯碱NaHCO3C．酒精CH4OD．水银Ag

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