救治新冠患者需要氧氣,制氧機制氧是一種途徑。某品牌制氧機中有一包白色顆粒和一包黑色粉末,白色顆粒成分為過碳酸鈉(化學式為2Na2CO3?3H2O2),它是過氧化氫與碳酸鈉的化合物,遇水后放出氧氣)。某小組設計實驗探究其制氧原理及呼出氣體主要成分CO2的性質。
【探究一】
(1)分別取等質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起 催化催化作用。
【探究一】
(2)根據元素守恒,上述反應后溶液中溶質的成分可能為:①只含NaOH;②只含Na2CO3;③NaOH和Na2CO3的混合物,甲、乙同學僅針對前三種可能性,分別設計實驗1和實驗2進行驗證。
序號 | 操作和現象 | 實驗結論 |
實驗1 | 取b試管上層清液滴加過量 稀鹽酸(合理即可) 稀鹽酸(合理即可) ,產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體 |
只含Na2CO3 |
實驗2 | 第一步:取b試管上層清液滴加過量CaCl2溶液,產生白色沉淀并過濾 第二步:在濾液中滴加酚酞,溶液 無明顯現象 無明顯現象 (填現象) |
只含Na2CO3 |
產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
。【得出結論】
(4)結合實驗現象,該制氧機的制氣原理有兩步反應,寫出第二步的化學方程式:
①2Na2CO3?3H2O2
加熱
40
℃
②
2H2O2 2H2O+O2↑
M
n
O
2
2H2O2 2H2O+O2↑
。M
n
O
2
【探究三】呼出氣體主要成分CO2的性質探究
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)現石灰水先變渾濁后又澄清了這一異?,F象。
【查閱資料】
?。趸寂c水、碳酸鈣能通過化合反應生成可溶的碳酸氫鈣。
ⅱ.電導率傳感器用于測量溶液的導電性強弱,相同溫度下同種溶液離子濃度越大,電導率越大。
ⅲ.濁度傳感器用于測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,溶液透明時濁度值(透光率)為100%。
【實驗驗證】該同學將制得的二氧化碳持續(xù)通入少量澄清石灰水中,用電導率傳感器采集數據,如圖3所示。
【分析推理】
(5)①實驗中0~10s澄清石灰水變渾濁、溶液電導率降低的原因是
二氧化碳與石灰水反應生成碳酸鈣和水,溶液中離子的數量減少,溶液的電導率降低
二氧化碳與石灰水反應生成碳酸鈣和水,溶液中離子的數量減少,溶液的電導率降低
。②10s后渾濁的液體又逐漸變澄清、溶液的電導率上升,是因為
碳酸鈣與二氧化碳、水反應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,導電能力增強
碳酸鈣與二氧化碳、水反應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,導電能力增強
。【實驗再探究】
(6)若同時使用濁度傳感器測定反應過程中澄清石灰水變渾濁的情況,反應過程中溶液濁度與時間變化的曲線如圖4,下列說法不正確的是
a
a
(填字母)。a.AB段溶液濁度變小是主要因為有氫氧化鈣固體析出
b.BC段濁度上升,此時溶液中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);無明顯現象;產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 2H2O+O2↑;二氧化碳與石灰水反應生成碳酸鈣和水,溶液中離子的數量減少,溶液的電導率降低;碳酸鈣與二氧化碳、水反應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,導電能力增強;a
M
n
O
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/29 8:0:9組卷:28引用:2難度:0.5
相似題
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1.水產養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過氧碳酸鈉(aNa2CO3?bH2O2)。
某化學研究小組對“魚浮靈”的制備、成分測定及增氧原理進行了如下探究。
【查閱資料】①過氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質;50℃開始分解。
②過氧碳酸鈉在異丙醇(有機溶劑)中的溶解度較低。
Ⅰ.“魚浮靈”的制備。
實驗室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應制備過氧碳酸鈉,實驗裝置如圖所示。
(1)反應溫度不能超過20℃的原因是
(2)反應結束后,停止攪拌,向反應液中加入異丙醇,靜置過濾、洗滌、干燥,獲得過氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的
Ⅱ.“魚浮靈”的成分測定。
【定性檢測】檢測過氧碳酸鈉溶液中的成分。
(3)請補充完成下列實驗報告中的相關內容。實驗序號 實驗步驟 實驗現象 解釋或結論 ① 取樣,加入MnO2粉末,用帶火星的木條伸入試管內 木條復燃 反應的化學方程式 ② 溶液中含有Na2CO3
實驗③:稱取一定質量的“魚浮靈”樣品于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量Ba(OH)2溶液,過濾、洗滌、干燥,得到碳酸鋇(BaCO3)固體3.94g。
實驗④:另稱取相同質量的“魚浮靈”樣品于錐形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高錳酸鉀溶液,充分反應,消耗KMnO4的質量為1.896g,該反應的原理是:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
(4)計算確定過氧碳酸鈉(aNa2CO3?bH2O2)的化學式(寫出計算過程)。
Ⅲ.“魚浮靈”的增氧原理。
研究小組通過測定常溫下相同時間內水溶液中溶解氧的變化,探究、OH-對H2O2分解速率的影響,設計了對比實驗,實驗數據記錄如下表。CO2-3編號 ① ② ③ ④ ⑤ 試劑 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固體
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26 溶解氧
(mg?L-1)5.68 6.44 9.11 9.12 10.97
(6)過氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:617引用:6難度:0.5 -
2.某同學家中有一袋化肥,可能混入了其它化肥,且化肥包裝上字跡模糊,該同學進行了以下探究,請你參與探究并填空.
【提出問題】該化肥中含有什么物質?
【收集信息】經詢問得知,該化肥可能為銨態(tài)氮肥.
【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-、、CO2-3中的一種或幾種.SO2-4
【實驗、記錄與分析】實驗操作步驟 實驗現象 分析 (1)取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現象
含有銨根離子 (2)取少量化肥樣品于試管中,加入適量的水完全溶解,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,再滴加少量稀HNO3,觀察. 無沉淀,無氣體生成 沒有 (3)?。?)中所得濾液少量于試管中,
滴加AgNO3溶液,觀察
有Cl-存在 發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:44難度:0.5 -
3.氮化鋁(AlN)是一種新型的電子絕緣基片材料,用于大型和超大型集成電路中。
Ⅰ.氮化鋁(AlN)的制備
(1)NH4Cl作為添加劑,受熱分解產生NH3和HCl氣體,其化學方程式為
(2)反應前先通N2,目的是
(3)如圖1,
Ⅱ.氮化鋁(AlN)的質量分數測定
在生產過程中,氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質。某小組同學用圖3和圖4裝置組合來進行相關實驗,實驗前稱量1.0g樣品,根據反應中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質量分數(實驗中導管體積忽略不計)。
已知:①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
(4)主要實驗步驟如下:a、檢驗裝置氣密性;b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品;c、打開分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過量的濃NaOH溶液;d、測定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是
(5)裝置B中試劑X可以是
(6)虛線框中裝置適宜選用圖4中的裝置
(7)有同學認為實驗結束后,會有NH3殘留在裝置A中,不能完全排出,
(8)用圖3裝置測得的氣體體積會偏大,如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差,其原因是
(9)若裝置經過改進后,測得標準狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質量分數是發(fā)布:2024/12/25 14:30:2組卷:59引用:2難度:0.9
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