呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。为了探究其反应原理,兴趣小组同学在老师的指导下,进行了如下探究,请你一起参与。
[查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气。
[设计实验]浩明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应,并验证反应产物。
(1)下列是实验室常用的仪器:
①A是二氧化碳气体的发生装置,装配该装置时,应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外,还需要的仪器有(填名称) 、 。实验室制取二氧化碳的化学方程式 。该装置在实验室还可以用来制取氧气,写出用该装置制取氧气的化学方程式 。
②实验室选择制取气体的发生装置,主要依据是 、 。
(2)用D所示的方法收集氧气,其依据是 ;收集氧气时,还可以选用 法收集。检验D装置试管内收集到中的气体是否氧气的方法、现象及结论是:待D中气体集满后,把试管移出水面,然后
。
(3)C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO2,如果没有连接这个装置,可能导致的后果是 。
(4)检验B中反应后剩余固体的成分。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及方程式 |
| ①取少量A中反应后的固体于试管中; ② ; ③ 。 |
② ③ | 反应后生成的固体是碳酸钠。写出步骤③的化学方程式
|
[反思与评价](1)通过上述实验,明明同学认为Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3和O2,还有可能生成NaHCO3。你认为他的结论 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。写出Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式 。
请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点 。
(化学方程式2分,其余每空1分,共7分)某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品,探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO2。请你参与下列的探究并回答问题。
【提出问题】上述人酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2?
【方案设计】大家经过讨论,一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2,你认为原因 。讨论后大家设计了如下三个实验进行对比分析。
【实验与结论】⑴请你填写实验报告中①、②处的内容。
| 实验 | 实验现象 | 实验内容 |
| A | 剧烈反应,迅速放出大量气泡 | 反应速率过快,气体不便收集,不宜于实验室制取二氧化碳 |
| B | 产生气泡,速率迅速减慢,反应几乎停止。 | 无法持续产生CO2,不能用于实验室制取CO2 |
| C | ① | ② |
⑵根据探究结论,实验室制取二氧化碳的反应原理为
( 用化学方程式表示)。
【拓展与迁移】⑴由上述探究可知,在确定实验室制取气体的反应原理时,要考虑诸多因素,例如反应速率要适中,便于收集等。请你再写出一种需要考虑的因素:
。
⑵右图是一种灭火器的工作原理示意图,其中用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO2的理由是
。
化学科代表小聪与小明同学帮助实验老师整理化学药品室时,发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属,未贴标签。到底它们是哪种金属?两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。
(1)进行猜想:
①科代表小聪猜想:活动性X大于Y。
②小明同学猜想:活动性Y大于X。
(2)设计实验方案、进行实验、获得知识。完成如下实验报告,并回答后续有关问题。
| ①实验步骤 | ②实验现象 | ③结论 |
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__ __
| 金属Y表面无明显变化,金属X的表面有气泡冒出。 将燃着的木条放在装金属X的试管口,气体燃烧 |
__
科代表小聪的猜想:_______ (“正确”或“不正确”) |
(3)上述实验之前,实验老师只知道X、Y是银铁中的各一种,则根据实验结果说明Y就是_______。实验室急需一定量的Y粉末,科代表小聪认为可用现有的X金属粉末和Y的盐溶液、蒸馏水等药品,配以必要的仪器来制得急需的Y粉末,原因是(用反应的化
学方程式表示)____________________________________________。
(4)实验老师经实验分析得知制得的Y粉末中含有未反应完的X粉末,若用化学方法将杂质X粉末除去,两个同学经讨论、交流一致认为可选用的除杂质试剂是_________。
(6分)实验室提供了以下仪器,请你随某兴趣小组的同学一起来参加实验探究活动:
|
上述所有仪器选择的依据是 (填字母)。
A、属于固固型加热的反应 B、属于固液型加热的反应
C、制取的气体密度比空气大 D、制取的气体难溶于水
(2)甲同学设计了图(一)装置制取CO2,实验前对该装置进行了气密性检查:打开图㈠装置中的活塞,发现分液漏斗中的水没有流下,于是得出“气密性好”的结论。
你认为甲同学的检验方法是否可行? (填“是”或“否”)。乙同学也设计了一种检验该装置气密性的方法,请你帮助完成:关闭活塞,在集气瓶中加水浸没导管末端, ,若集气瓶中导管水柱上升一段时间不下降,则气密性好。
(3)若要得到干燥的CO2,图(一)还需要一个干燥装置,干燥剂为浓硫酸。图(二)画出了该干燥装置的一部分,请你补充画出其它部分,并用箭头标明气体进出方向。
(5分)同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸,只用一只试管,取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
(1)填表
| 实验步骤 | 观察到的现象 |
| ① 在试管中取少量盐酸,插入铁丝,充分作用。 |
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| ② 在①所得的溶液中,插入 ,充分作用。 | 无明显现象 |
| ③ 在②所得的溶液中插入 ,充分作用。 |
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结论:金属活动性Al > Fe > Cu
小华同学认为在小刚设计的方案中,只要补充一个实验,就可得出Al>Fe>H>Cu的结论。小华要补充的实验是 ;