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救治新冠患者需要氧氣,制氧機(jī)制氧是一種途徑。某品牌制氧機(jī)中有一包白色顆粒和一包黑色粉末,白色顆粒成分為過(guò)碳酸鈉(化學(xué)式為2Na2CO3?3H2O2),它是過(guò)氧化氫與碳酸鈉的化合物,遇水后放出氧氣)。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究其制氧原理及呼出氣體主要成分CO2的性質(zhì)。
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【探究一】
(1)分別取等質(zhì)量的白色顆粒和等體積的水加入a、b兩支試管,再向b試管中加入黑色粉末。觀察到a試管僅有少量氣泡,b試管有大量氣泡。黑色粉末為MnO2
催化
催化
作用。
【探究一】
(2)根據(jù)元素守恒,上述反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分可能為:①只含NaOH;②只含Na2CO3;③NaOH和Na2CO3的混合物,甲、乙同學(xué)僅針對(duì)前三種可能性,分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行驗(yàn)證。
序號(hào) 操作和現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1 取b試管上層清液滴加過(guò)量
稀鹽酸(合理即可)
稀鹽酸(合理即可)
,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體
只含Na2CO3
實(shí)驗(yàn)2 第一步:取b試管上層清液滴加過(guò)量CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀并過(guò)濾
第二步:在濾液中滴加酚酞,溶液
無(wú)明顯現(xiàn)象
無(wú)明顯現(xiàn)象
(填現(xiàn)象)
只含Na2CO3
(3)丙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)1的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn),理由是
產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體,只能證明由碳酸鈉,不能證明其中不含氫氧化鈉
產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體,只能證明由碳酸鈉,不能證明其中不含氫氧化鈉
。
【得出結(jié)論】
(4)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,該制氧機(jī)的制氣原理有兩步反應(yīng),寫(xiě)出第二步的化學(xué)方程式:
①2Na2CO3?3H2O2
加熱
40
2Na2CO3+3H2O2;
2H2O2
M
n
O
2
2H2O+O2
2H2O2
M
n
O
2
2H2O+O2
。
【探究三】呼出氣體主要成分CO2的性質(zhì)探究
小明將制取的二氧化碳通入盛有少量澄清石灰水的試管中,發(fā)現(xiàn)石灰水先變渾濁后又澄清了這一異?,F(xiàn)象。
【查閱資料】
ⅰ.二氧化碳與水、碳酸鈣能通過(guò)化合反應(yīng)生成可溶的碳酸氫鈣。
ⅱ.電導(dǎo)率傳感器用于測(cè)量溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)弱,相同溫度下同種溶液離子濃度越大,電導(dǎo)率越大。
ⅲ.濁度傳感器用于測(cè)量溶液中懸浮物的多少,懸浮物越多則透光率越小,濁度值越小,溶液透明時(shí)濁度值(透光率)為100%。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】該同學(xué)將制得的二氧化碳持續(xù)通入少量澄清石灰水中,用電導(dǎo)率傳感器采集數(shù)據(jù),如圖3所示。
菁優(yōu)網(wǎng)【分析推理】
(5)①實(shí)驗(yàn)中0~10s澄清石灰水變渾濁、溶液電導(dǎo)率降低的原因是
二氧化碳與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣和水,溶液中離子的數(shù)量減少,溶液的電導(dǎo)率降低
二氧化碳與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣和水,溶液中離子的數(shù)量減少,溶液的電導(dǎo)率降低
。
②10s后渾濁的液體又逐漸變澄清、溶液的電導(dǎo)率上升,是因?yàn)?
碳酸鈣與二氧化碳、水反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣,溶液中鈣離子、碳酸氫根離子等濃度變大,導(dǎo)電能力增強(qiáng)
碳酸鈣與二氧化碳、水反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣,溶液中鈣離子、碳酸氫根離子等濃度變大,導(dǎo)電能力增強(qiáng)
。
【實(shí)驗(yàn)再探究】
(6)若同時(shí)使用濁度傳感器測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中澄清石灰水變渾濁的情況,反應(yīng)過(guò)程中溶液濁度與時(shí)間變化的曲線如圖4,下列說(shuō)法不正確的是
a
a
(填字母)。
a.AB段溶液濁度變小是主要因?yàn)橛袣溲趸}固體析出
b.BC段濁度上升,此時(shí)溶液中Ca2+濃度逐漸升高
c.最終溶液并未完全澄清
【答案】催化;稀鹽酸(合理即可);無(wú)明顯現(xiàn)象;產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體,只能證明由碳酸鈉,不能證明其中不含氫氧化鈉;2H2O2
M
n
O
2
2H2O+O2↑;二氧化碳與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣和水,溶液中離子的數(shù)量減少,溶液的電導(dǎo)率降低;碳酸鈣與二氧化碳、水反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣,溶液中鈣離子、碳酸氫根離子等濃度變大,導(dǎo)電能力增強(qiáng);a
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/29 8:0:9組卷:28引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和一定量的二氧化錳混合加熱制取氧氣,偶然發(fā)現(xiàn)制得的氣體有刺激性氣味,這一現(xiàn)象引起了同學(xué)們的興趣,于是在老師的指導(dǎo)下對(duì)該氣體成分進(jìn)行探究。
    【提出問(wèn)題】氯酸鉀與二氧化錳混合加熱后產(chǎn)生的氣體成分是什么?
    【查閱資料】①氯酸鉀與二氧化錳混合加熱產(chǎn)生的氣體只以單質(zhì)形式存在;
    ②氧氣無(wú)色無(wú)味;氯氣(Cl2)是有刺激性氣味的氣體,能溶于水,能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)。
    【猜想假設(shè)】猜想一:該氣體為O2;
    猜想二:該氣體為
     

    猜想三:該氣體為O2和Cl2的混合物。
    【實(shí)驗(yàn)探究】
    序號(hào) 操作 現(xiàn)象 結(jié)論
    方案Ⅰ 用排水集氣法收集甲、乙兩瓶氣體,將帶火星的木條伸入甲瓶,濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙伸入乙瓶。 木條復(fù)燃,淀粉碘化鉀試紙不變色 猜想
     
    成立
    方案Ⅱ 向上排空氣法收集甲、乙兩瓶氣體,將帶火星的木條伸入甲瓶,濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙伸入乙瓶。 木條
     
    ,淀粉碘化鉀試紙為
     
    猜想三成立
    【反思評(píng)價(jià)】
    為什么兩種方案得出的結(jié)論不一致?哪個(gè)是正確的?
    ①同學(xué):方案Ⅰ結(jié)論不正確,其操作不合理,不合理之處是
     
    。
    ②老師:不需要進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)探究”,就能排除猜想一,理由是
     
    。
    【拓展應(yīng)用】
    實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,該組同學(xué)準(zhǔn)備回收固體剩余物中的不溶物二氧化錳,實(shí)驗(yàn)的主要步驟為:①溶解、過(guò)濾、③
     
    、干燥,④稱量,發(fā)現(xiàn)二氧化錳的質(zhì)量沒(méi)有發(fā)生變化。
    發(fā)布:2024/9/27 8:0:2組卷:6引用:4難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.“遙遙領(lǐng)先”化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組對(duì)鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了進(jìn)一步的反思與分組探究,請(qǐng)回答問(wèn)題:
    【提出問(wèn)題】鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)情況有哪些?
    【觀察與探究】如圖:反應(yīng)的化學(xué)方程式為(1)
     
    。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小組同學(xué)決定對(duì)燒杯中溶液的溶質(zhì)成分繼續(xù)探究。
    【猜想與假設(shè)】
    欣欣同學(xué)的猜想是:氯化鈉
    昱鵬同學(xué)的猜想是:碳酸鈉、氯化氫
    冠一同學(xué)的猜想是:氯化鈉、碳酸鈉
    【交流與討論】同學(xué)們認(rèn)為(2)
     
    的猜想不正確,理由為(3)
     
    。
    【實(shí)驗(yàn)探究】欣欣同學(xué)為了證明自己的猜想,實(shí)驗(yàn)如下:取樣,滴加稀鹽酸,觀察到無(wú)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,于是得出冠一的猜想錯(cuò)誤自己的猜想正確的結(jié)論,請(qǐng)你對(duì)她得出的結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)(4)
     
    ;為了進(jìn)一步確認(rèn)欣欣的猜想是否正確,重新取樣,加入(5)
     
    (填一種物質(zhì)即可)產(chǎn)生了明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,最終確定了溶質(zhì)的成分。
    【歸納總結(jié)】通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)探究可知,在分析反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)成分時(shí)可知,生成的溶于水的生成物一定有,(6)
     
    可能有,只需證明可能存在的物質(zhì)是否含有即可。
    發(fā)布:2024/9/27 6:0:3組卷:2引用:1難度:0.5
  • 3.學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑是科學(xué)探究。
    【探究一】“空氣中氧氣含量測(cè)定”的再認(rèn)識(shí)。
    【查閱資料】燃燒過(guò)程中,當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)小于7%時(shí),紅磷就無(wú)法繼續(xù)燃燒。已知鐵生銹是與空氣中的氧氣和水發(fā)生緩慢氧化的過(guò)程,二者反應(yīng)生成一種紅棕色的固體。
    【提出問(wèn)題】根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準(zhǔn)確測(cè)定空氣中氧氣的含量。
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    【實(shí)驗(yàn)1】如圖1所示,第一天現(xiàn)象不明顯,通過(guò)長(zhǎng)達(dá)7天的測(cè)定,計(jì)算得出空氣中氧氣含量為19.1%。
    (1)與用紅磷燃燒的方法相比,用鐵絲生銹的方法測(cè)定空氣中氧氣含量的缺點(diǎn)是
     
    ,但實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度更高,從實(shí)驗(yàn)原理角度分析,原因是
     
    ,寫(xiě)出紅磷燃燒反應(yīng)的符號(hào)或文字表達(dá)式
     
    。
    【實(shí)驗(yàn)2】如圖2所示,8分鐘后測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示。
    實(shí)驗(yàn)前的體積 實(shí)驗(yàn)后的體積
    集氣瓶?jī)?nèi)空氣 燒杯內(nèi)蒸餾水 燒杯內(nèi)剩余蒸餾水
    130.0mL 90.0mL 63.6mL
    (2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測(cè)得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)是
     
    (計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。
    (3)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)探究,我們發(fā)現(xiàn)鐵粉可比鐵絲更加快速地完成實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為可能的原因是
     
    (填字母)。
    A.相同條件下,鐵粉與反應(yīng)物間有更大的接觸面積,使反應(yīng)更快
    B.兩者是不同物質(zhì),鐵粉的化學(xué)性質(zhì)更活潑,更容易與氧氣反應(yīng)
    C.食鹽水、活性炭粉等會(huì)加速鐵生銹
    【反思與評(píng)價(jià)】
    (4)寫(xiě)一條防止生活中鐵制品生銹的方法
     
    。
    【探究二】有一種淡黃色粉末可制備消毒殺菌劑。興趣小組對(duì)其成分進(jìn)行了探究。
    【提出問(wèn)題】淡黃色固體是什么?
    【查閱資料】
    ①硫粉是一種淡黃色固體,難溶于水,燃燒生成刺激性氣味的有毒氣體。
    ②過(guò)氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體,能與水反應(yīng)放出氣體。
    【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
    方案一:取少量該固體粉末于試管中,加5mL水,振蕩并觀察現(xiàn)象。
    方案二:在燃燒匙里放少量該固體,在酒精燈上加熱,觀察現(xiàn)象。
    (5)經(jīng)討論,興趣小組決定采用方案一,其理由是
     
    (填字母)。
    A.操作簡(jiǎn)單
    B.防止實(shí)驗(yàn)污染
    C.節(jié)約能源
    【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】用如圖裝置實(shí)驗(yàn),將淡黃色粉末加入試管中。
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    (6)若淡黃色粉末為硫粉,則
     
    (選填“有”或“無(wú)”)現(xiàn)象。
    (7)若淡黃色粉末為過(guò)氧化鈉,可觀察到試管中的現(xiàn)象是
     
    ,燒杯中的導(dǎo)管口也出現(xiàn)氣泡,說(shuō)明該反應(yīng)
     
    (填“吸熱”或“放熱”)。
    【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】實(shí)驗(yàn)確定該淡黃色粉末是過(guò)氧化鈉。
    發(fā)布:2024/9/27 1:0:4組卷:17引用:2難度:0.5
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