(5分)某化学兴趣小组的同学对呼吸面具的制氧原理产生好奇心,通过查阅资料得知,呼吸面具中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠(Na2O2)。过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应都生成氧气,反应的化学方程式为:
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 2Na2O2 +2CO22Na2CO3+O2
为了测定呼吸面具中过氧化钠的质量分数,该小组的同学在老师的指导下,利用下图所示装置(固定装置一略去)开展探究,并得到正确的结论。
已知,装置B中盛有饱和NaHCO3溶液(NaHCO3不与CO2反应),碱石灰是由固体NaOH和CaO组成的混合物。整套装置气密性良好,反应所需试剂均足量。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,装置A的作用是 ;
(2)不用装置E代替装置C的理由是 。
(3)装置D中过氧化钠药品的质量为mg,装置D在反应前后的总质量n1g和n2g。若药品中所含杂质既不溶于水也不参加化学反应,则药品中过氧化钠的质量分数 = 。
九年级化学探究题极难题
(5分)某化学兴趣小组的同学对呼吸面具的制氧原理产生好奇心,通过查阅资料得知,呼吸面具中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠(Na2O2)。过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应都生成氧气,反应的化学方程式为:
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 2Na2O2 +2CO22Na2CO3+O2
为了测定呼吸面具中过氧化钠的质量分数,该小组的同学在老师的指导下,利用下图所示装置(固定装置一略去)开展探究,并得到正确的结论。
已知,装置B中盛有饱和NaHCO3溶液(NaHCO3不与CO2反应),碱石灰是由固体NaOH和CaO组成的混合物。整套装置气密性良好,反应所需试剂均足量。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,装置A的作用是 ;
(2)不用装置E代替装置C的理由是 。
(3)装置D中过氧化钠药品的质量为mg,装置D在反应前后的总质量n1g和n2g。若药品中所含杂质既不溶于水也不参加化学反应,则药品中过氧化钠的质量分数 = 。
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某化学兴趣小组的同学对能制氧气的呼吸面具进行研究。
[查阅资料]
(1)呼吸面具中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠(Na2O2)。过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应,都生成氧气,反应的化学方程式为:
①2Na2O2 + 2H2O ═ 4NaOH + O2↑
②2Na2O2 +2CO2 ═ 2Na2CO3 + O2
(2)氯化钙溶液呈中性;碳酸钠溶液呈碱性;氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应:
Na2CO3+ CaCl2 ═ CaCO3↓ + 2NaCl。
同学们对用过一段时间后的面具中的固体成分产生兴趣。
[猜想与假设]
固体可能为:①Na2CO3;②NaOH和Na2CO3;③Na2O2和Na2CO3;④ 。
为了确定用过一段时间后呼吸面具中的成分,该小组的同学在老师的指导下进行了以下的探究。
[进行实验]
实验Ⅰ:取少量固体放入试管中,加足量水,看到 ,证明固体中有Na2O2。
实验Ⅱ:取少量固体放入试管中,滴加足量的稀盐酸,产生大量气泡,则证明固体中含有Na2CO3。
实验Ⅲ:取少量固体放入试管中,加足量水,再滴加足量的氯化钙溶液后,过滤。向滤液中加入酚酞试液,若溶液变成 ,则证明固体中含有NaOH。
[反思与评价]
通过上述实验,有些同学认为其中有些不妥的结论。
(1)有些同学认为通过实验Ⅱ并不能确定固体中含有Na2CO3。如何改进此实验? 。
(2)还有些同学认为通过实验Ⅲ也不能证明固体中一定含有NaOH。其原因是: 。
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实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取少量过氧化钠粉末于试管中,加入蒸馏水,再用带火星的木条伸入试管中 | 产生气泡______ | 过氧化钠能与水反应生成氧气 |
②向上述反应后的试管中滴加酚酞试液 | ______ | 所得溶液呈碱性,推断过氧化钠与水反应生成 ______(填化学式) |
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呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。为了探究其反应原理,兴趣小组同学在老师的指导下,进行了如下探究。
[查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气。
[设计实验]小南同学想通过如图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应,并验证反应产物。
(1)C中氢氧化钠的作用是______。
(2)通过上述实验,明明同学认为Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3和O2,还有可能生成NaHCO3.你认为他的结论正确吗?理由是______。写出 Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式______。
(3)请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点______。
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供氧呼吸面具中的制氧剂主要成分是过氧化钠(Na2O2)。同学们用过氧化钠代替制氧剂在呼吸面具中使用一段时间后,对固体成分展开研究。
【查阅资料】Na2O2能分别与H2O和CO2反应生成O2,并放出大量的热量。
方程式分别为:①2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
②2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑
【猜想假设】固体可能为:① ; ② NaOH和Na2CO3;
③ Na2O2和Na2CO3; ④ Na2O2和NaOH和Na2CO3。
【定性研究】实验Ⅰ:取少量固体于试管中,加足量水, ,证明固体中有Na2O2。
实验Ⅱ:取少量固体于试管中,滴加足量稀盐酸,产生大量气泡,证明固体中含有Na2CO3。
实验Ⅲ:取少量固体于试管中,加足量水,手摸试管感觉发烫,证明固体中含有NaOH。
实验Ⅳ:取少量固体于试管中,加足量水,再滴加足量的氯化钙溶液,过滤。向滤液中加入酚酞试液,溶液变 ,证明固体中含有NaOH。
【反思评价】上述根据现象得出结论正确的实验是 。
【定量研究】定性研究遇阻,同学们决定用定量测定法研究该固体成分。
取2.62g固体于烧杯内,加入20克蒸馏水,固体完全溶解后烧杯内物质总质量为22.3g。继续向烧杯中加入澄清石灰水至不再产生沉淀,过滤、洗涤、干燥并称量得固体X克。
【实验结论】当X的数值范围是 时,猜想假设④成立。
【延伸拓展】(1) 用该方法测得的Na2O2含量偏大,你认为原因是 。
(2) 现有质量为M的CO、H2的混合气体,将其充分燃烧后的产物通过足量的质量为N的Na2O2固体,充分反应后固体质量为 。
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呼吸面具中“氧气再生剂”的主要成分是淡黄色固体过氧化钠(Na2O2),使用后变成白色固体.某兴趣小组对白色固体的成分进行探究:
【查阅资料】2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=2NaOH+O2↑
【提出猜想】根据呼出的气体中含有较多的 .对白色固体作出如下猜想:
猜想Ⅰ:氢氧化钠 猜想Ⅱ:碳酸钠 猜想Ⅲ:氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】
【得出结论】猜想Ⅲ成立.
【拓展应用】“氧气再生剂”的保存方法是 .
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