茶垢清潔劑可以輕松除茶垢。在茶垢清潔劑中加水,會產(chǎn)生大量氣泡。某化學(xué)興趣小組對茶垢清潔劑的除垢原理、使用方法等進行了系列探究。
【提出問題】茶垢清潔劑遇水產(chǎn)生的氣體是什么?
【查閱資料】茶垢清潔劑的主要成分為過碳酸鈉(Na2CO4);NaOH溶液可以吸收CO2。
【猜想假設(shè)】同學(xué)們對該氣體的成分提出了三種猜想。
猜想1:只有O2
猜想2:只有
CO2
CO2
猜想3:既有O2又有CO2
【實驗驗證】按如圖裝置對猜想進行實驗:
操作 |
現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
向A中加入熱水,將生成的氣體依次通過B、C,再將帶火星的木條伸入D中 |
觀察到B中石灰水無現(xiàn)象,D中木條復(fù)燃 |
猜想1正確 |
【對比實驗】興趣小組同學(xué)改用冷水重復(fù)上述實驗,觀察到錐形瓶中有小氣泡緩慢放出,帶火星的木條沒有復(fù)燃。
【交流討論】老師提示:過碳酸鈉與水反應(yīng)生成碳酸鈉(Na
2CO
3)和過氧化氫,因過氧化氫不穩(wěn)定會產(chǎn)生具有強氧化性的活性氧,使茶垢分解、剝離、脫落;使用時加入溫度稍高的水,效果更好。
(1)根據(jù)過碳酸鈉的性質(zhì),保存茶垢清潔劑應(yīng)注意
低溫、密封保存
低溫、密封保存
。
(2)寫出過碳酸鈉與水反應(yīng)生成碳酸鈉(Na
2CO
3)和過氧化氫的文字或符號表達(dá)式
過碳酸鈉+水→碳酸鈉+過氧化氫或Na2CO4+H2O→Na2CO3+H2O2
過碳酸鈉+水→碳酸鈉+過氧化氫或Na2CO4+H2O→Na2CO3+H2O2
(只要寫一種)。
(3)使用冷水時木條沒有復(fù)燃的原因可能是
過氧化氫分解速率較慢
過氧化氫分解速率較慢
,導(dǎo)致產(chǎn)生的氧氣濃度低。
【拓展實驗】由上述實驗同學(xué)們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒需要氧氣達(dá)到一定的濃度。為了研究這個問題,同學(xué)們借助數(shù)字傳感器進行實驗,裝置如圖1。先點燃足量紅磷,氧氣濃度變化如圖2曲線ab,等紅磷熄滅后點燃足量白磷,氧氣濃度變化如曲線bc。
寫出白磷和氧氣反應(yīng)的文字或符號表達(dá)式
(只要寫一種)。
【實驗反思】
采用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量的結(jié)果會偏小的原因為
氧氣不能完全反應(yīng)
氧氣不能完全反應(yīng)
。
【數(shù)據(jù)處理】
(1)過碳酸鈉(Na
2CO
4)中鈉元素、氧元素的質(zhì)量比為
23:32
23:32
。
(2)12.2g過碳酸鈉(Na
2CO
4)中鈉元素的質(zhì)量為多少?(請寫出計算過程)