2023年10月26日“神舟十七號(hào)”發(fā)射并與空間站對(duì)接,成功將三名宇航員送達(dá)空間站。為保障宇航員正常的生命活動(dòng),其中少部分氧氣由宇航員從地球帶入太空,而大部分氧氣是在太空站制備出來(lái)的。以下是兩種常用的制備方法。
方法一:利用宇航員呼出氣體中的物質(zhì)與Na2O2(過氧化鈉)反應(yīng)產(chǎn)生O2。
(1)已知,氮?dú)獠慌c過氧化鈉反應(yīng),呼出氣體中的什么物質(zhì)能與過氧化鈉產(chǎn)生氧氣呢?
同學(xué)們展開猜想:①可能是H2O;②可能CO2;③可能 H2O和CO2H2O和CO2(填符號(hào))。
實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)根據(jù)猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先使用塑料袋收集一袋呼出氣體,并用傳感器測(cè)出袋中氧氣和二氧化碳的濃度,如圖1。然后快速向塑料袋中加入足量的過氧化鈉,繼續(xù)用傳感器檢測(cè),數(shù)據(jù)如圖2。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出,二氧化碳 能能(填“能”或“不能”)與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣。由圖可知,放入過氧化鈉 4545秒后,反應(yīng)基本停止。
(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)又對(duì)水和過氧化鈉能否反應(yīng)展開實(shí)驗(yàn)探究,如圖3。
打開分液漏斗活塞,水與過氧化鈉接觸后,將燃著的木條放在導(dǎo)管P口處,發(fā)現(xiàn)木條 燃燒更旺燃燒更旺,證明水能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣。為確保成功且排除其他干擾,加水時(shí)應(yīng) bb(填序號(hào))。
a.使水逐滴加入
b.快速加水,浸沒過氧化鈉后關(guān)閉活塞
c.讓水全部流下,不做其他操作
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)燒杯中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生。待反應(yīng)停止,冷卻后,觀察到 導(dǎo)管中有一段水柱導(dǎo)管中有一段水柱。
(4)利用過氧化鈉制氧氣的裝置如圖4,其中的洗氣室相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室中使用的多功能瓶,欲用圖3中裝置制氧氣,連接P口時(shí),應(yīng)選擇圖5中的 BB(填序號(hào))瓶進(jìn)行洗氣。
方法二:將宇航員生活產(chǎn)生的廢水、尿液等循環(huán)利用,維持人體所需的水和氧氣,如圖6。
(5)該系統(tǒng)中理論上能夠達(dá)成100%循環(huán)的元素有 cc(填序號(hào))。
a.碳元素
b.氫元素
c.氧元素
(6)寫出太空艙生命循環(huán)系統(tǒng)中發(fā)生的分解反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式:H2O通電H2+O2H2O通電H2+O2。
通電
通電
【答案】H2O和CO2;能;45;燃燒更旺;b;導(dǎo)管中有一段水柱;B;c;H2OH2+O2
通電
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/12 8:0:2組卷:64引用:3難度:0.5
相似題
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1.碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽,化學(xué)小組對(duì)其進(jìn)行了探究。
(1)NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+和
【提出問題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3?
【查閱資料】
材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二:研究發(fā)現(xiàn),NaHCO3溶于水時(shí)吸收熱量,Na2CO3溶于水時(shí)放出熱量。
【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計(jì)如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后,將試管中的混合物過濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
(2)燒杯中冰水的作用是
(3)能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是
(4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無(wú)數(shù)據(jù)的原因可能是
【性質(zhì)探究】
常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-;HCO-3
變化②:→HCO-3+H+。CO2-3
材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液顯
(6)根據(jù)本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
a.pH<6.68時(shí)生成的無(wú)色氣體為CO2
b.從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:547引用:4難度:0.5 -
2.關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)碳酸氫鈉
(1)下列關(guān)于碳酸氫鈉的說(shuō)法正確的是
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
(2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng):興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生,乙中
(3)探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
資料:無(wú)水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍(lán)色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無(wú)水硫酸銅變藍(lán),紫色石蕊溶液變紅,說(shuō)明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明(寫出具體步驟和現(xiàn)象):
(4)常溫下,興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②:→HCO-3+H+CO2-3
材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合材料一、二從微觀角度說(shuō)明原因:
②根據(jù)本實(shí)驗(yàn),可知從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:87引用:2難度:0.4 -
3.興趣小組的同學(xué)對(duì)金屬的某些性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)探究。
【實(shí)驗(yàn)回顧】用圖甲所示裝置制取氫氣。
(1)鋅與稀硫酸反應(yīng)。化學(xué)方程式為
(2)可用排水法收集氫氣的原因是
(3)在金屬活動(dòng)性順序里,金屬能否置換出鹽酸、稀硫酸中的氫,判斷依據(jù)是
【發(fā)現(xiàn)問題】小路同學(xué)為驗(yàn)證上述“判斷依據(jù)”,將純鋅片和純銅片插入稀硫酸中,實(shí)驗(yàn)過程中偶然將兩種金屬觸碰(如圖乙),發(fā)現(xiàn)銅片表面產(chǎn)生了氣泡。經(jīng)檢驗(yàn),產(chǎn)生的氣體仍是氫氣。
【提出問題】圖乙中哪種金屬參與了反應(yīng)?該反應(yīng)的原理是什么?
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在老師指導(dǎo)下,小路同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
步驟1:另取純鋅片和純銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中(如圖丙),觀察現(xiàn)象;
步驟2:用導(dǎo)線將純鋅片和純銅片連接,并在兩金屬片之間串聯(lián)一個(gè)電流表(如圖?。^察現(xiàn)象。
(4)步驟1觀察到的現(xiàn)象是
【分析解釋】圖戊為步驟2的微觀原理示意圖(提示:圖中的e-表示電子)。
(5)氫氣是由
(6)請(qǐng)根據(jù)圖示,從微觀角度描述在銅片表面產(chǎn)生氫氣的過程
【反思拓展】
(7)若按己圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則石墨碳棒上
(8)若將己圖中稀硫酸換成硫酸銅溶液,電流表指針也發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則
【延伸應(yīng)用】
(9)一般情況下,兩種活動(dòng)性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時(shí),活動(dòng)性強(qiáng)的金屬首先被腐蝕。造船工業(yè)為了避免輪船的鋼鐵外殼被腐蝕,通常在輪船外殼鑲嵌的金屬是
A.銀塊
B.銅塊
C.錫塊
D.鋅塊發(fā)布:2024/12/25 12:0:1組卷:81引用:3難度:0.5
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