有一种淡黄色粉末可制备消毒杀菌剂。兴趣小组对其成分进行了探究:
(提出问题)淡黄色固体是什么?
(查阅资料)(1)硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水;
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应放出气体且反应放热;
(3)在化学反应中,原子的种类、数目、质量都不发生改变。
(设计实验)
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加 5mL 水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。 经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,其理由是_____(填字母)
A 操作简单 B 无实验污染C 节约能源
(实验验证)用下图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中:
现象:①试管中_____;
②烧杯中________________________。
(实验结论)实验确定该淡黄色粉末是过氧化钠。
(问题讨论)联想到学过的知识,小明判断反应生成了氢氧化钠和一种无色气体,并对生成的气体成分提出了以下 3 种假设:a 气体为 CO;b 气体为 H2;c 气体为 O2
①小组其他同学一致认为该气体不可能是 CO,理由是_____;
②兴趣小组的同学通过讨论,一致认为过氧化钠与水反应生成的气体是_____,并通过实验验证了大家的猜想是正确的;
③写出过氧化钠与水反应的符号表达式_____。
ABC 产生气泡 产生气泡 根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不会变化,反应前只有钠、氧、氢元素,无碳元素,所以生成的气体不可能是一氧化碳 氧气 Na2O2+H2O→NaOH+O2
【分析】
根据题目所给信息分析,利用质量守恒定律进行分析作答。
【详解】
设计实验:经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,因为方案一,无需加热,操作简单,节约能源,且硫燃烧生成二氧化硫,会污染空气,方案一比较环保,故其理由是操作简单,无实验污染,节约能源,即选ABC;
实验验证:用如图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中,①观察到试管中产生气泡;②烧杯中出现气泡;因为确定淡黄色粉末是过氧化钠,过氧化钠和水反应生成氧气,试管中产生气泡;过氧化钠与水反应放热,会导致锥形瓶中的气体压强增大,从而导致烧杯中出现气泡;
问题讨论:①根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不会变化,反应前只有钠、氧、氢元素,无碳元素,所以生成的气体不可能是一氧化碳;
②由题中信息知过氧化钠和水反应生成了氢氧化钠和氧气,水中的氢元素已转化到氢氧化钠中,并通过实验验证了大家的猜想是正确的;
③过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,符号表达式为:Na2O2+H2O→NaOH+O2。
如图为实验室常见的气体制备、收集和性质的实验装置,据图回答。
(1)指出B装置中标号仪器名称:①_____。
(2)实验室用大理石与稀盐酸反应制取CO2应选择的发生装置是_____(填装置序号,下同),收集装置是_____,反应的化学方程式是_____。
(3)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,应选择的发生装置是_____。为探究氨气的性质,小红利用图中F装置进行氨气与氧化铜反应的实验,实验中观察到黑色氧化铜粉末变成红色。
(提出问题)得到的红色粉末是什么?
查阅资料:Cu2O是红色,易与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
(猜想假设)红色粉末是①Cu②Cu2O③_____
(设计实验)小明设计如下实验验证红色粉末中是否含有Cu2O:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取红色粉未于试管中,加人足量稀硫酸 | _____ | 红色粉末中含有Cu2O |
(实验反思)小明设计的实验无法证明红色粉末中是否含有Cu,原因是_____。