春晚的魔术表演令人倍感神奇,某化学老师也给学生表演了一个“吹气生火”的魔术.用棉花将一种淡黄色固体包裹着,将一长玻璃管插入棉花团中吹气,稍后棉花团剧烈燃烧起来.同学们为了揭开魔术的秘密,进行了如下探究.
相关信息:①淡黄色固体成分是过氧化钠(Na2O2).②吹出的气体主要成分是氮气、二氧化碳和水蒸气.③过氧化钠与氮气不反应.④碳酸钠溶液显碱性.
分析讨论:根据棉花团剧烈燃烧的现象分析,反应中除了生成氧气外,还说明过氧化钠发生的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应.
提出猜想:对残留的白色固体的成分进行了如下猜想.
猜想Ⅰ:固体成分是Na2CO3,CO2参加了反应.
猜想Ⅱ:固体成分是NaOH,H2O参加了反应.
猜想Ⅲ:固体成分是碳酸钠和氢氧化钠,CO2和H2O都参加了反应.
实验探究:
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
一 | 向盛有Na2O2粉末的玻璃管中,吹入气体 | 右边管口带火星木条复燃 | 反应产生了氧气 |
二 | 取实验一得到的白色固体溶于水,加入稀盐酸 | 白色固体溶解,并有气泡产生 | 固体成分中有碳酸钠 |
三 | 取白色固体的溶液,用pH试纸测定其pH | pH>7 | 固体中一定有NaOH |
反思与评价:
(1)上述探究实验的三个步骤中,结论不准确的是______,原因是______.
(2)为了证实猜想Ⅲ正确,需要取白色固体加水配成溶液,取一定量的溶液向其中加入足量的______溶液,看到有白色沉淀产生,写出反应的化学方程式______;然后向上层清液中加入无色酚酞溶液,观察到溶液呈______色,才能证实白色固体的成分中含有______.
反思与评价:根据探究所得的知识,有同学认为可以用过氧化钠做一个“滴水生火”的魔术,从燃烧的要素考虑,你认为要使魔术成功,必须控制______的用量.
已知某有机物中C、H原子个数比为1:1,取W1g该有机物在足量氧气中充分燃烧,消耗氧气W2g,产物只有CO2和H2O,且CO2的质量为W3g,H2O的质量为W4g
(1)若要通过计算来确定该有机物是否含有氧元素,除已知C、H原子个数比外,至少还需要上述数据中的______个,这几个数据的组合共______种,将这些数据组合一一填入下列空格中.
说明:①选W1、W2、W3、W4表示,不必列出具体算式
②每个空格填一种组合,有几种组合就填几种,不必填满
______ | ______ | ______ | ______ |
(3)W1g该有机物中含氧的质量为______g(用含W1、W3的代数式表示).
归纳与演绎是重要的科学方法,也是常用的化学学习方法.
(1)某研究小组对用双氧水分解生成水和氧气的实验条件进行探究,完成了以下实验:
①往盛有5ml 5%H2O2溶液的试管中,伸入带火星的木条,木条不复燃.
②往盛有5ml w%H2O2溶液的试管中,加入a g MnO2,伸入带火星的木条,木条复燃.
③往盛有5ml w%H2O2溶液的试管中,加入a g Fe2O3,伸入带火星的木条,木条复燃.
④经检验,②③中反应后试管中仍分别含有a gMnO2和 ag Fe2O3
问题一:请你写出用双氧水和二氧化锰制氧气的化学反应方程式______
问题二:MnO2和 Fe2O3在上述反应中的作用是______;实验②③中的H2O2的浓度(w%)以______为宜.
(2)研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行探究.下表选取了部分实验数据:用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需要的时间
浓度 时间(min) 条件 | 30% H2O2 | 15% H2O2 | 5% H2O2 |
Ag MnO2 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
ag Fe2O3 | 0.7 | 9.0 | 16.0 |
______.