市面上有一種名為“炸包”的整蠱玩具,由于其能產(chǎn)生一定的“爆炸”效果,從而深得中小學(xué)生的喜愛。某化學(xué)小組的同學(xué)對該玩具產(chǎn)生了濃厚的興趣,在老師的指導(dǎo)下,他們對“炸包”展開了項目式學(xué)習(xí)。
探究一:分析“炸包”爆炸的原因
(1)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)在“炸包”內(nèi)隱藏著一個小塑料袋,用手捏破小塑料袋后,小塑料袋中的液體與“炸包”中的白色粉末接觸,“炸包”會迅速膨脹,產(chǎn)生“爆炸”效果。請你結(jié)合所學(xué)知識,分析“炸包”“爆炸”的原因可能是
液體和“炸包”中的白色粉末接觸,產(chǎn)生大量氣體,裝置中的壓強增大,從而引起“爆炸”
液體和“炸包”中的白色粉末接觸,產(chǎn)生大量氣體,裝置中的壓強增大,從而引起“爆炸”
。
探究二:測定“炸包”中小塑料袋內(nèi)液體的酸堿性
(2)取少量小塑料袋內(nèi)的液體于試管中,滴加紫色石蕊溶液,溶液變紅色
滴加紫色石蕊溶液,溶液變紅色
(寫出實驗操作及現(xiàn)象),說明小塑料袋內(nèi)的液體呈酸性。
探究三:探究“炸包”中白色固體的成分
(3)在老師的指導(dǎo)下,同學(xué)們推測該白色固體的成分可能是CaCO3、Na2CO3和NaHCO3中的一種,并設(shè)計了如下實驗進行驗證:
【實驗1】
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
①取適量白色固體于燒杯中,加入足量蒸餾水充分攪拌 |
白色固體全部溶解 白色固體全部溶解
|
白色固體中不含CaCO3 |
②取①中少許溶液于試管中,滴加適量 鹽酸 鹽酸 |
有氣泡產(chǎn)生 |
白色固體中含有Na2CO3或NaHCO3中的一種 |
【實驗2】同學(xué)們利用“炸包”內(nèi)的白色固體又設(shè)計了如下實驗進一步探究,圖1中澄清石灰水變渾濁,圖2中澄清石灰水不變渾濁。
由上述實驗可得出“炸包”內(nèi)的白色固體為碳酸氫鈉,圖1澄清石灰水所在試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
。
探究四:分析“炸包”選用碳酸氫鈉的原因
【信息檢索】
①鈉鹽與酸的反應(yīng)速率比鈣鹽與酸的反應(yīng)速率快;
②小組同學(xué)在老師的幫助下,從相關(guān)廠家獲知了部分碳酸鹽和碳酸氫鹽的價格,如下表:
鹽的種類 |
Na2CO3 |
CaCO3 |
NaHCO3 |
K2CO3 |
Ca(HCO3)2 |
價格(元/噸) |
2200 |
600 |
1700 |
6100 |
3000 |
【交流討論】
(4)從反應(yīng)速率、原料成本等角度分析,“炸包”選用碳酸氫鈉的原因是
碳酸氫鈉與酸反應(yīng)速率快,且價格適中
碳酸氫鈉與酸反應(yīng)速率快,且價格適中
。
(5)有同學(xué)了解到,“炸包玩具使用的酸為檸檬酸,檸檬酸是天然的防腐劑和食品添加劑。但部分“炸包”玩具廠家為了壓低成本,使用了具有腐蝕性和能揮發(fā)出毒性氣體的工業(yè)廢酸,具有非常大的安全隱患。你對青少年及家長選購?fù)婢邥r的建議是
選購正規(guī)渠道的“安全玩具”等(合理即可)
選購正規(guī)渠道的“安全玩具”等(合理即可)
。