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四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】

①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为      ;
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图②所示);
③将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,观察到              ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离h2,记录数据h2。理论上h2:h1=          ;
④按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
 
第1次
第2次
第3次
h1/cm
11.0
11.4
11.6
h2/cm
8.7
9.1
9.2
 
【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为        %(结果精确到0.1%);   
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是                        ;若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果          (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是:                                   。(2分)
实验过程①O2;③试管内液面上升; 4:5(79:100)
解释与结论:20.9%
反思与评价:吸收二氧化碳和硫化氢气体;偏小;氧气没有完全消耗

试题分析:①根据质量守恒定律的微观解释,在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变,可以推知X的化学式为O2, ③在图1中,碳酸钠、硫粉、氧气发生反应生成了Na2S4,冷却后,取下棉花,放置一段时间,外面的进入试管内,此时再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,发生了反应:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH,即充分地将试管内空气中的氧气完全消耗了,使得试管内的气体减少了将近1/5(即空气中氧气体积分数),压强也减少,这时将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,自然观察到:试管内液面上升,由于消耗了1/5的氧气,所以水面上升1/5,只剩下4/5, 所以h2:h1=4:5
解释与结论:根据第1次实验数据,h1=11.0,h2=8.7,所以消耗氧气的体积=11.0-8.7=2.3,空气中氧气的体积分数=2.3/11.0×100%=20.9%
反思与评价:由于反应中会生成二氧化碳,且Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢,所以浓NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳和硫化氢气体,若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,温度没有冷却下来,在受热的情况下,生成的Na2S4会与空气中的水蒸气反应,使得Na2S4的量大大减少,这样就不能完全消耗的氧气
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(7分)化学兴趣小组用下图装置进行实验,发现镁片完全溶解、石灰水浑浊。

(一)石灰水变浑浊的原因是:
(1)镁和盐酸的反应     (填“吸热”或“放热”)。
(2)                                         。
(二)甲同学测得反应后试管内溶液pH<7
(1)该溶液呈     (填“酸”、“碱”或“中”)性。
(2)该溶液pH<7的可能原因是:
①MgCl2溶液的pH<7; ②                    。
(三)乙同学将反应后试管内溶液冷却,加入镁粉并滴入酚酞,溶液颜色无变化,再加热,发现溶液慢慢浑浊且变红。
【猜想】对实验中“溶液慢慢浑浊且变红”的原因,乙同学提出猜想:
MgCl2+2H2O=Mg(OH)2↓+2HCl 大家都认为此猜想不合理,理由是     。
【查阅】资料1:Mg(OH)2难溶解于水,升高温度可加大其在水中的溶解度。
资料2:K、Ca、Na、Mg等活泼金属在一定条件下能与水反应,产生碱和气体。
【实验】丙同学在滴有酚酞的热水中加入镁粉,观察到液体慢慢变红并浑浊,镁粉表面产生气泡。收集并点燃气体,发现能燃烧,该气体是     。         
用化学方程式表示:乙同学实验中“溶液慢慢浑浊且变红”的原因     。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

学习了氢氧化钠的性质之后,知道氢氧化钠溶液中含有H2O、Na+、OH-,能使无色酚酞试液变红色,某科技小组想进一步探究是哪一种粒子使无色酚酞试液变红色。
【提出猜想】猜想①:可能是H2O ;猜想②:可能是Na+;猜想③:可能是OH-。
【实验验证】
实验操作
实验现象
结 论
①用试管取少量蒸馏水,滴入1滴~2滴无色酚酞试液,振荡
试管内溶液仍为无色
水分子不能使无色酚酞试液变红色
②用试管取少量氯化钠溶液,滴入1滴~2滴无色酚酞试液,振荡
 
 
③用试管取少量氢氧化钠溶液,滴入1滴~2滴无色酚酞试液,振荡
 
 
 
【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除,你认为该同学的理由是                        。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(2014届上海市崇明县第一学期期末试题)已知草酸 (H2C2O4) 加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应,某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出猜想】甲:CO2  H2O              乙: CO  H2O
丙:NH3 CO2  H2O      丁: CO2  CO  H2O
①某同学认为丙同学的猜想是错误的,理由是          (11)             。
【查阅资料】氧化铁为红棕色粉末,一定温度CO能还原氧化铁;铁粉呈黑色。
【进行实验】为了验证上述猜想,将草酸在一定条件下分解的产物依次通过下列装置:

② A、B装置的顺序不能颠倒,原因是            (12)             。
③实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红棕色粉末变成黑色,由此推断     、(13)     同学猜想成立。
④ D装置的作用是       (14)        ,反应的化学方程式为        (15)          。
【得出结论】⑤草酸分解的化学方程式为                 (16)                    。
【反思与评价】⑥从环保角度考虑,上述实验的不足之处是             (17)           。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

如图所示,这是一瓶无色无味的气体,根据你已有的知识经验,对它的成分进行探究:

(1)假设:它是一瓶            气体。
(2)设计实验方案证明你的假设:
步骤:                                                 ;
现象:                                                 ;
结论:                                                 。   

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

麦兰花学名叫香雪兰,花开时节香味醉人。小红家里的阳台上种植了一盆麦兰花,她发现爸爸把草木灰洒在麦兰花盆里,麦兰花长得特别旺盛,她想知道草木灰的主要成分是什么?于是,她取一些草木灰带回学校进行了实验探究。
【提出问题】草木灰的主要成分是什么?
【查阅资料】 小红经查阅资料得知:草木灰的主要成分是一种含钾离子的盐,易溶于水。
【进行猜想】 草木灰的主要成分(1)可能是硝酸钾;(2)可能是碳酸钾。
【实验用品】草木灰、蒸馏水、稀盐酸、澄清石灰水、烧杯、漏斗、试管、橡皮塞、导气管等。
【设计实验方案】请你针对猜想设计实验方案,并进行实验。
实 验 步 骤
实 验 现 象
实 验 结 论
(1)取一定量的草木灰于烧杯中,加入适量蒸馏水,搅拌,然后进行       操作。
 
得到无色溶液
 
(2)取少量无色溶液于试管中,然后滴加几滴酚酞试液
 
溶液变红色
 
溶液显         性。
(3)取少量无色溶液于试管中,然后加入少量       ;
                      
                       。
 
有          产生;
澄清石灰水         
 
有                生成,
草木灰的主要成分是碳酸钾,猜想(2)成立
 
【实验反思】(1)写出上述实验中有关反应的化学方程式是:①           ;②            。
(2)草木灰的主要成分是碳酸钾,它能否与铵态氮肥混合使用?           ;原因是       。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。

实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
使用步骤
实验现象
化学方程式
取一只250mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中
 
木炭燃烧得更旺
 
化学方程式Ⅰ
 
表中,化学方程式Ⅰ是                                        。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不
能证明所收集气体为纯净氧气的原因是                                          。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置,进行实验,并重复多次。

【实验记录】
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
检查装置的气密性
 
装置的气密性良好
②
加入药品,将装置连接固定
 
 
③
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b
A中水进入到B中,B中水的体积为200mL。
收集200mL气体(由压强差引起的误差忽略不计)
④
用凸透镜聚光引燃白磷
燃烧,产生大量白烟
 
⑤
待白磷熄灭并冷却到室温,
打开止水夹
现象Ⅰ
小丽收集的气体不是纯净的氧气
 
表中,现象I是                                       。
白磷燃烧的化学方程式是                              。
【数据记录】
实验次序
1
2
3
4
5
B中剩余水体积/mL
100
42
39
41
38
 
【数据处理】在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。
小丽所带气体中氧气的体积分数为           %。
【实验反思】
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于              (填“物理变化”或“化
学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是                                  。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验设计不能达到实验目的的是
A.红磷燃烧测定空气中氧气的含量B.探究石蜡中含有氢、氧元素
C.验证氢气的密度比空气小D.证明石墨具有导电性

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图,装置气密性良好),一段时间后,发现装置中右侧导管中的液面升高,铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质

[提出问题]导管中液体为何升高?黑色固体物质又是什么?
[猜想与假设]
该黑色固体可能含有:①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质
[猜想分析]
①影响右侧导管中的液面升高的物质是                 
②不可能含有氯化铁,理由是                    
③一定含有碳,理由是                                 
[实验验证]
①验证黑色固体中一定含有碳所选用的试剂是                                            
②检验黑色固体中是否含有铁的实验方法是                                               
结论:铁钉在食盐水中比在纯水中生锈快

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同步练习册答案