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【题目】小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白,于是想探究该固体的成份。

(提出问题)该淡黄色固体的化学成份是什么?

(查阅资料)

1)硫单质是一种淡黄色固体,难溶于水,在空气中点燃硫单质,生成一种无色、有刺激性气味的气体。

2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应,生成气体并放出大量的热。

(设计实验方案)

方案一:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡并观察现象。

方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。

比较以上两方案,你认为的最佳方案是_____(填方案一方案二),理由是_____

(实验验证并得出结论)

小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水,立刻观察到有无色气泡产生,并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH),确定该淡黄色粉末为过氧化钠(Na2O2)。

小明还想对生成的气体成分进行判断,他提出了以下三种假设:

A 该气体是CO2 B 该气体是O2 C 该气体是H2

①同学们首先一致认为上述假设中的_____(填“A”“B”“C”)肯定不合理,理由是_____

②通过查阅资料,同学们又得知:在化学反应中,有元素化合价升高,就必然有元素化合价降低。于是通过小组讨论,大家一致认为上述假设中的_____(填“A”“B”“C”)肯定也不合理。

③同学们用图1装置(装置气密性良好)进行实验检验,验证了上述分析的合理性:

他们的方法是:打开活塞使水流入试管,将带火星的木条放在导管_____(填“a”“b”)处,发现木条复燃,说明生成的气体是氧气。

④小佳同学待试管内固体完全溶解且不再有气泡产生后,往试管内加入少量二氧化锰,又立即产生大量气泡,由此可知过氧化钠与水反应后的溶液中含有过氧化氢,写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式:_____

⑤小王同学用图2装置,测量生成氧气的体积:测量气体体积读数时,必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时才能进行,因此应选用图2装置中的_____(填“A”“B”),否则测量结果会_____(填偏大偏小)。

(交流与反思)

下列关于Na2O2说法不正确的是_____(填字母序号)。

aNa2O2中氧元素的化合价是﹣2

bNa2O2必须密封保存

cNa2O2着火后可用水扑灭

(定量计算)

通过进一步查阅资料可知:过氧化钠 Na2O2)与水反应时,先生成氢氧化钠和过氧化氢,然后过氧化氢再分解产生氧气。总反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2.小李同学将20g某过氧化钠样品放入足量水中,充分反应后共产生气体3.2g(杂质不与水反应)。求该样品中过氧化钠的质量分数_____

【答案】方案一; 操作简单,节约能源,不污染空气 A 反应物中不含有碳元素,不能生成二氧化碳 a A 偏小 b 78%

【解析】

[设计实验方案]

硫在空气中点燃生成生成一种无色、有刺激性气味的有毒气体二氧化硫,污染空气操作较复杂;而方案一中的操作:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡,硫和水不反应也不溶于水,过氧化钠和水反应产生气泡,该操作简单,无污染,现象明显;

故填:方案一;操作简单,节约能源,不污染空气。

[实验验证并得出结论]

①同学们首先一致认为上述假设中的A肯定不合理,理由是反应物中不含有碳元素,不能生成二氧化碳。

故填:A;反应物中不含有碳元素,不能生成二氧化碳。

②通过查阅资料,同学们又得知:在化学反应中,有元素化合价升高,就必然有元素化合价降低。于是通过小组讨论,大家一致认为上述假设中的C肯定也不合理。故填:②;

③他们的方法是:打开活塞使水流入试管,把带火星的木条放在a导管口处,带火星的木条复燃,说明生成的气体是氧气。

故填:a

④过氧化氢气体在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:

故填:

⑤应选用图2装置中的A,理由是A中的水能够充分冷却氧气,否则结果偏小。

故填:A;偏小。

[交流与反思]

aNa2O2中钠元素化合价是+1,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,氧元素的化合价是﹣1价,该选项说法不正确;

bNa2O2能和水和二氧化碳反应,空气中含有水蒸气和二氧化碳等物质,因此必须密封保存,该选项说法正确;

cNa2O2不能用来除去二氧化碳中的水蒸气,这是因为在和水蒸气反一定同时,也能和二氧化碳反应,该选项说法不正确。

故填:b

设反应生成氧气的质量为x

x15.6g

供氧剂中过氧化钠的质量分数为

答:供氧剂中过氧化钠的质量分数为78%

练习册系列答案
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【题目】学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某兴趣小组的同学提出问题:氧化铁能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢?于是他们进行了以下探究:

(猜想)

Ⅰ.氧化铁不是反应的催化剂、也不参与反应,质量和化学性质反应前后均不变;

Ⅱ.氧化铁参与反应产生氧气,反应前后质量不变,但化学性质发生了改变;

Ⅲ.氧化铁是反应的催化剂,反应前后_____

(实验)用天平称0.2g氧化铁,用试管取5mL 5%的过氧化氢溶液,进行如图实验:

(注:氧化铁不溶于水,过滤可与水分离)

(1)填写如表:

步骤3现象

步骤6结果

步骤7现象

结论

带火星的木条复燃

_____

过氧化氢溶液中,_____

猜想1、Ⅱ不成立,

猜想Ⅲ成立

(2)步骤①的目的是_____

(3)步骤⑦重复实验②、③目的是_____

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【题目】世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的,某科学小组想对铁生锈进行探究。

(实验探究)探究一:铁钉锈蚀条件:如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁钉,其中两根放入经煮沸迅速冷却的蒸馏水中,A试管上方加一层植物油;C试管中的铁钉放在干燥的空气中,加盖密封。一段时间后观察到:AC中铁钉都没有生锈,而B中铁钉生锈。根据探究回答下列问题。

试管中加植物油的作用______

将蒸馏水煮沸的目的:______

分析ABC试管中铁钉的锈蚀情况,由此可以得出铁制品锈蚀的条件______

(实验探究)探究二:铁粉腐蚀的影响因素探究如图2所示,将包有样品潮湿的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶容积为。当温度恢复至室温,且量筒内液面高度不变时读数此时瓶内氧气含量近似为零,记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表:

序号

铁粉

炭粉

NaCl质量分数

量筒起始读数

量筒最终读数

所需时间

0

100

60

190

5

100

60

140

5

100

60

160

10

100

60

175

15

100

60

185

实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是______放热吸热过程。

实验开始一段时间后,量筒内的水会沿着导管进入集气瓶内,原因是______

从数据表上可以得出结论有______写任意两点

影响金属锈蚀的因素除了上述的以外还有哪些其他因素______,请设计实验证明其中一种因素______

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1)蒸发10g水后,溶质质量分数为_____

2)加入10g氯化钠后,溶质的质量分数为_____

3)增加10g氯化钠和10g水后,溶质的质量分数为_____

4)加入100g15%的氯化钠溶液后,溶质的质量分数为_____

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C. 向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液

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(1)写出图中标号仪器的名称:m_____

(2)实验室制取CO2的化学方程式为_____,收集装置为_____(填装置序号,下同),验满的方法是_____

(3)若用氯酸钾制取氧气,选用的发生装置为_____,反应的化学方程式为_____。若用E装置收集氧气,氧气应从_____(“a”“b”)端通入。

(4)若要F中的两个气球悬浮在空气中,则甲可能是_____(填序号)

a 空气 b 氧气 c 氢气

(5)兴趣小组探究了影响大理石与稀盐酸反应剧烈程度的因素。

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(实验过程)(注:盐酸足量)

(实验分析)

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(交流讨论)与甲相比较,下列对丙的分析,错误的是_____ (选填编号)

A 反应更为剧烈 B 产生的二氧化碳速度更快 C 产生的二氧化碳的质量更大

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①写出一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式

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④证明一氧化碳能还原氧化铁的实验现象是:装置E中固体颜色的变化为 ,C中 ,F中

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