1. 某种固体清洁剂放入水中会产生大量气泡,其部分使用说明如下图所示。某小组对该清洁剂进行如下研究。

查阅资料可知,这种清洁剂与水混合时产生过氧化氢,过氧化氢分解产生氧气的过程可以有效去除某些污垢,而其他成分不与水发生反应、也不产生氧气。

(1) 过氧化氢反应生成氧气的化学方程式是
(2) 验证清洁剂与水混合产生的气体是氧气。

实验步骤

现象

结论

该清洁剂放入水中产生的气体是氧气。

(3) 根据使用说明,为比较清洁剂与水的配制比例、温度等对氧气产生快慢的影响,按左下表药品进行实验(装置如下图所示):打开分液漏斗活塞,将水全部注入锥形瓶、迅速关闭活塞并开始计时,当量筒内液面不再变化时停止计时。

组别

清洁剂用量

分液漏斗中的水(足量)

1

2g

40mL、45℃的水

2

2g

40mL、60℃的水

3

2g

20mL、45℃的水

Ⅰ.若三组实验中从开始计时到停止计时所用时长分别为t1、t2、t3 , 请依据“使用方法”及①中的资料信息预测可能的结论及依据:

Ⅱ.若三组实验中,量筒内最终得到的水的体积分别为V1、V2、V3 , 请写出三者的大小关系(用“>”“<”“=”表示)。

【考点】
氧气的实验室制法; 化学方程式的书写与配平;
【答案】

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实验探究题 普通
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1.

某学习小组以“气体制备”为主题开展了基础实验与跨学科实践活动:特定人群、环境对氧气的需求不同,如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。

【界定任务】

(1)小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氟剂的用量和配比等。根据确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。

【建构模型】

老师提供了以下实验装置,同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。

(2)仪器a的名称:;仪器b的名称:

(3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是(填字母序号),用过氧化氢制取氧气的化学方程式为

【模仿改造】

化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(2Na2CO3●3H2O2)加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。

(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据来判断产生氧气的速率。

(5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法:

(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有

(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,需要考虑的因素有

A.原料是否价廉易得                      

B.反应速率是否适中

C.实验条件是否易于控制               

D.是否安全、环保

【评价反思】

展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。

实验探究题 普通
2. 84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。

【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。

【实验1】取少量84消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。

【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?

【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应;

猜想二:作 ,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用

【实验2】

①按上图所示组装实验装置,并

②向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液。

③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。

第1次

第2次

第3次

第4次

第5次

收集气体的总体积/mL

140

280

365

x

375

(1)表中的数据x=

(2)分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是

【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为

【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!

生活中下列使用消毒剂的做法正确的是

A、不同的消毒剂可随意混合使用

B、使用84消毒液的浓度越高越好

C、使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾

D、84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存

实验探究题 困难