某化學(xué)興趣小組在化學(xué)實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶沒有標(biāo)簽的淡黃色粉末,同學(xué)們對探究該粉末產(chǎn)生濃厚興趣,并在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行探究活動.
提出問題 這種淡黃色粉末是什么?有什么性質(zhì)和用途?
查閱資料 ①硫是淡黃色粉末,不溶于水;
②過氧化鈉(Na
2O
2)是淡黃色粉末,溶于水并能與水反應(yīng),“載人宇宙飛船或潛水艇中一般都要安裝盛放過氧化鈉(Na
2O
2)顆粒的裝置”
猜想與探究
猜想:淡黃色粉末可能是:a.硫;b.過氧化鈉;c.硫和過氧化鈉的混合物.
實驗與結(jié)論
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實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
猜想 |
在一支潔凈的試管中加入適量的上述淡黃色粉末,再加入足量的蒸餾水,充分振蕩 |
固體粉末全部溶解 固體粉末全部溶解 |
猜想a、c不成立,猜想b成立. |
提出問題 過氧化鈉是否為一種制氧劑?與人呼出的哪種氣體發(fā)生反應(yīng)?
提出猜想 過氧化鈉與人呼出的N
2或CO
2或水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣.
進(jìn)行實驗
實驗Ⅰ:驗證過氧化鈉與氮氣反應(yīng)并生成氧氣. 王軒同學(xué)設(shè)計如圖Ⅰ所示裝置:
(1)實驗現(xiàn)象及結(jié)論:觀察到
燃著的木條熄滅
燃著的木條熄滅
現(xiàn)象,判斷過氧化鈉與氮氣沒有發(fā)生反應(yīng).
實驗Ⅱ:驗證過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣. 華宇同學(xué)設(shè)計了如下圖所示裝置
(2)其中A裝置的作用是
產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w
產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w
.
(3)實驗現(xiàn)象及結(jié)論:帶火星的木條復(fù)燃;查閱資料知道:過氧化鈉與水蒸氣生成了氧氣和一種常見堿,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
2Na2O2+2H2O=4NaOH+3O2↑
2Na2O2+2H2O=4NaOH+3O2↑
.
實驗Ⅲ:驗證過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣.
李杰在老師的指導(dǎo)下也設(shè)計了如圖Ⅱ所示裝置.(不考慮稀鹽酸的揮發(fā))
(4)實驗記錄
實驗操作 |
主要實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論及解釋 |
① |
檢查裝置的氣密性. 向裝置中加入藥品. |
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裝置的氣密性良好. |
② |
打開分液漏斗活塞,向A 裝置中緩慢加入稀鹽酸. |
A裝置中觀察到的現(xiàn)象有 有大量的氣泡產(chǎn)生 有大量的氣泡產(chǎn)生 , C裝置中有氣泡出現(xiàn). |
A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ; C裝置作用是除去沒有反應(yīng)的二氧化碳 除去沒有反應(yīng)的二氧化碳 . |
③ |
一段時間后用帶火星的木條在D內(nèi)進(jìn)行檢驗. |
帶火星的木條復(fù)燃. |
過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣. |
實驗反思
(1)張紅同學(xué)對實驗Ⅲ的設(shè)計提出疑問:該實驗不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實發(fā)生了反應(yīng),你認(rèn)為他的理由是
產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中含有水蒸氣
產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中含有水蒸氣
.請你回答如何改進(jìn)該實驗
在A和B之間增加一個裝有濃硫酸的裝置
在A和B之間增加一個裝有濃硫酸的裝置
.
(2)王兵同學(xué)查閱資料后知道實驗Ⅲ中過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,他稱取過氧化鈉與二氧化碳充分反應(yīng)后的固體剩余物質(zhì)21.5g,加入到盛有足量稀鹽酸的燒杯中,并不斷用玻璃棒攪拌.反應(yīng)過程用精密儀器測得燒杯內(nèi)混合物的質(zhì)量(m)與反應(yīng)時間(t)關(guān)系如圖Ⅳ所示(不考慮實驗過程中其它因素的影響).
請計算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
98.6%
98.6%
.(寫出計算過程,結(jié)果保留一位小數(shù))