19.“茶垢清潔劑”(成分如圖)能快速清潔茶具上附著的污漬。將其置于茶具中,加水立即產(chǎn)生大量氣泡。興趣小組在老師的指導下進行了生成氣體成分和生成氣體速率的相關(guān)探究。
【查閱資料】Ⅰ.過碳酸鈉兼具Na2CO3與H2O2的雙重性質(zhì),40℃以下單獨存放性質(zhì)穩(wěn)定;
Ⅱ.Na2CO3在1744℃時才能分解產(chǎn)生CO2。
【提出問題1】“茶垢清潔劑”遇水產(chǎn)生的氣體是什么?
【猜想與假設(shè)】小組同學對于氣體成分做出了以下三種猜想:
甲同學:含O2;乙同學:含CO2;丙同學:含CO。
【分析討論】考慮到產(chǎn)品的安全性,同學們認為丙同學的假設(shè)不成立,因為CO具有
性。
【進行實驗1】取過碳酸鈉置于兩支試管,其中一只加水后,進行實驗Ⅰ;另一只加水后,進行實驗Ⅱ。
實驗序號 |
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
Ⅰ |
立即將帶火星的木條伸入試管 |
|
產(chǎn)生的氣體含O2 |
Ⅱ |
將生成的氣體通入 |
溶液始終未見渾濁 |
產(chǎn)生的氣體不含CO2 |
【分析討論】丁同學提出,結(jié)合查閱資料,不做實驗Ⅱ也能確定產(chǎn)生的氣體不含CO
2,他的理由是
。
【提出問題2】通過實驗Ⅰ同學們結(jié)合已有知識判斷出:Na
2CO
3可以影響H
2O
2的分解速率。
Na
2CO
3由Na
+和CO
32-構(gòu)成,其中影響H
2O
2分解速率的離子是什么?
【進行實驗2】相同溫度下,每次均取100mL溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為4%的H
2O
2溶液進行如下實驗,相同時間后用傳感器測定溶液的溶解氧濃度(一定體積水中所溶解氧氣的質(zhì)量)。實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
實驗序號 |
A |
B |
C |
添加試劑 |
不添加 |
1gNaCl固體 |
1gNa2CO3固體 |
溶解氧濃度(mg/L) |
6.44 |
6.44 |
9.11 |
【解析數(shù)據(jù)】Na
2CO
3中Na
+對H
2O
2的分解速率沒有影響,對比實驗
可知(填實驗序號);Na
2CO
3中CO
32-對H
2O
2的分解速率有影響,對比實驗A、B、C可知。
【補充實驗】考慮酸堿性可能影響H
2O
2分解速率,而Na
2CO
3溶液呈
性。同學們在上述溫度下,再取100mL4%的H
2O
2溶液加入1g
,相同時間后,測定溶解氧濃度為10.97mg/L。由此說明堿性越強,過氧化氫的分解速率越快。
【結(jié)論與應(yīng)用】過碳酸鈉遇水迅速生成氧氣,過碳酸鈉應(yīng)
保存防止其分解失效。