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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。
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【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
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
(3)丙同學認為實驗1的結論不嚴謹,理由是
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
2Na2CO3+3H2O2;
2H2O2
M
n
O
2
2H2O+O2
2H2O2
M
n
O
2
2H2O+O2
。
【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。
菁優(yōu)網【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
M
n
O
2
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
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/29 8:0:9組卷:28引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.某中學化學興趣小組的同學按照教材中的實驗方法(如圖1所示)做“木炭與氧化銅反應”的實驗,發(fā)現很難觀察到紫紅色物質銅的生成,卻往往有暗紅色固體出現。他們決定對這個實驗進行探究和改進。
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    【提出問題】暗紅色的固體是什么?如何選擇合適的條件,使木炭還原氧化銅的實驗現象更明顯?
    【查閱資料】銅有+1和+2兩種化合價。通常情況下,氧的化合價為-2,碳的化合價為+4或-4。
    【猜想與假設】
    (1)同學們認為這種暗紅色固體可能是一種化合物,并猜測它的化學式為
     
    (答一種即可)。
    (2)同學們還認為,通過改變反應物的狀態(tài)、質量比以及反應裝置,可以使該實驗現象更加明顯,減少暗紅色固體的生成。
    【分析與交流】
    (1)小吳建議用超細炭粉與氧化銅粉末進行實驗。你認為這樣建議的原因是
     
    。
    (2)小周建議用圖2裝置代替圖1裝置。圖2裝置中將試管直立放置的優(yōu)點是
     
    。
    (3)對氧化銅與炭粉的質量比,小施建議選擇
     
    (填字母)的比例。
    A.32:3
    B.40:3
    C.48:3
    你認為小施這樣選擇的理由是
     

    【實驗與結論】
    (1)同學們決定利用改進后的裝置進行實驗。他們在檢查了圖2裝置的
     
    后,向試管中加入已干燥的藥品并開始加熱。當觀察到澄清石灰水開始出現渾濁時,
     
    (填“能”或“不能”)確定氧化銅與炭粉已經開始反應。
    (2)不久便看到試管底部變紅熱,停止加熱后,仍能看到紅熱現象,并沿試管底部自下而上蔓延。這個現象說明該反應
     
    (填“吸收”或“放出”)熱量。
    (3)待反應結束,先將導管從澄清石灰水中取出,然后關閉彈簧夾,讓產物自然冷卻。若不關閉彈簧夾,則可能出現的問題是
     

    (4)待產物冷卻后,同學們終于得到了期待已久的紫紅色銅,實驗獲得了圓滿成功。反應的化學方程式為
     

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:15引用:1難度:0.7
  • 2.某工業(yè)鐵紅(Fe2O3)樣品中可能混有一種黑色的金屬氧化物雜質,該雜質可能是FeO或CuO,興趣小組同學為探究樣品中是否含有雜質及雜質的成分,取4.0g該工業(yè)鐵紅樣品,利用如圖提供的裝置進行了實驗。
    【查閱資料】①堿石灰是氧化鈣與氫氧化鈉的固體混合。
    ②鐵粉中混有少量銅時,難以從金屬顏色確定是否含有金屬銅。
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    【實驗過程】(1)連接裝置的合理順序為A→E→
     
     
     
    →C。檢查氣密性后,向各裝置中加入藥品,裝置E中試劑X是
     
    ,裝置B的作用
     
    。
    (2)下列實驗操作步驟的合理順序是
     
    (填寫編號)。
    a.加熱裝置D中反應管
    b.檢驗H2的純度
    c.打開裝置A中分液漏斗活塞,向錐形瓶中加入稀鹽酸
    【數據處理】實驗完畢后(工業(yè)鐵紅均與氫氣完全反應),測得裝置F增重1.3g,通過數據分析,得出的實驗結論是
     
    。
    【實驗反思】設計實驗進一步確定樣品中雜質的成分,請完成如下實驗報告:
    實驗步驟 實驗現象及預計實驗結論
     
     

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:13引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網3.同學們對市場上燒烤花蛤用的“錫紙”產生了濃厚興趣。查閱資料獲知:市售錫紙也稱作鋁箔、鋁箔錫紙等。那么“錫紙”中的金屬是什么呢?
    【猜想與假設】同學們結合金屬的顏色、活動性、價格等因素。猜想:可能是錫、鋁、鎂、鐵、中的一種。
    【查閱資料】金屬鋅似晶體狀,室溫下,鋅較硬且相當脆;氧化鋁的熔點2054℃;
    【初步探究】同學們結合金屬的主要的物理和化學特性設計了如下實驗:
    序號 實驗方案 現象 結論
    1
     
    無明顯現象 金屬不可能是鐵
    2 用坩堝鉗夾取打磨后的“錫紙”條,放在酒精燈上點燃。 “錫紙”條熔化但沒有滴落,也沒燃燒。
    金屬不可能是
     
    【深入探究】同學們對于“錫紙”到底是什么金屬,進行了深入的實驗探究。
    (1)第一組同學將“錫紙”條卷成和鐵釘一樣粗細,先在20%的鹽酸中浸泡至產生較多氣泡,再取蒸餾水清洗,然后浸在蒸餾水中備用。浸泡在鹽酸中目的是
     
    。
    (2)將打磨后的鐵釘和備用的“錫紙”條分別放入到裝有5mL 15% 的稀鹽酸中(如圖所示)。觀察到“錫紙”條表面產生的氣泡速率比鐵釘快。
    【實驗結論】制作“錫紙”的金屬是
     
    。寫出“錫紙”條與稀鹽酸反應的化學方程式:
     
    。
    【交流與反思】
    (3)“錫紙”在酒精燈上加熱,“錫紙”熔化但沒有滴落的原因是:
     

    (4)第二組同學,將備用的“錫紙”條放入到裝有硫酸鋅溶液的試管中。一段時間后,未觀察到明顯現象。同學們討論分析可能的原因是:①反應速率較慢,生成物太少;②
     
    。
    (5)同學們在老師的幫助下,將3克烘干的備用“錫紙”片放入裝有硫酸鋅溶液的試管中,5分鐘后,取出“錫紙”片,洗滌、烘干、稱量。反應后金屬質量范圍是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:34引用:1難度:0.5
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