10.小明發(fā)現(xiàn)一種淡黃色的固體粉末可以用于殺菌、消毒和漂白.于是想探究該固體的成分.
【提出問(wèn)題】該淡黃色固體的化學(xué)成分是什么?
【查閱資料】
(1)硫單質(zhì)是一種淡黃色固體,難溶于水.在空氣中點(diǎn)燃硫單質(zhì),生成一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體.
(2)過(guò)氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體,能與水發(fā)生反應(yīng),生成氣體并放出大量的熱.
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】
方案一:取少量該固體粉末于試管中,加2mL水,振蕩并觀察現(xiàn)象.
方案二:在燃燒匙里放少量該固體,在酒精燈上加熱,觀察現(xiàn)象.
比較以上兩方案,你認(rèn)為的最佳方案是方案一,理由是操作簡(jiǎn)單,對(duì)環(huán)境無(wú)污染.
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論】小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,確定該淡黃色粉末為過(guò)氧化鈉.
小明為進(jìn)一步研究,向盛有少量該固體的試管中加入2mL水,立刻觀察到有無(wú)色氣泡產(chǎn)生;再向試管中滴加幾滴酚酞試液,可觀察到溶液變紅.
聯(lián)想到學(xué)過(guò)的知識(shí),小明判斷反應(yīng)生成了氫氧化鈉(NaOH)和一種無(wú)色氣體,并對(duì)生成的氣體成分提出了以下三種假設(shè):
①該氣體是CO         ②該氣體是H2             ③該氣體是O2
你認(rèn)為上述假設(shè)哪個(gè)更合理①(填“①”、“②”或“③”).
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證你的合理假設(shè)(寫(xiě)出簡(jiǎn)要操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論).
操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
將產(chǎn)生的氣體收集到試管中,伸入帶火星的木條木條復(fù)燃該氣體是O2

分析 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】根據(jù)硫在空氣中點(diǎn)燃生成生成一種無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫,污染空氣操作較復(fù)雜;取少量該固體粉末于試管中,加2mL水,振蕩,硫和水不反應(yīng)也不溶于水,過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡分析;
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論】根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不會(huì)變化和氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃進(jìn)行分析.

解答 解:【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】硫在空氣中點(diǎn)燃生成生成一種無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫,污染空氣操作較復(fù)雜;取少量該固體粉末于試管中,加2mL水,振蕩,硫和水不反應(yīng)也不溶于水,過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,該操作簡(jiǎn)單,無(wú)污染,現(xiàn)象明顯;
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論】質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不會(huì)變化,反應(yīng)前只有鈉、氧、氫元素,無(wú)碳元素,所以生成的氣體不可能是一氧化碳;
由題中信息知過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和一種氣體,說(shuō)明水中的氫元素已被轉(zhuǎn)化到氫氧化鈉中,水中的氧元素的原子會(huì)重新組合成氧氣.又因?yàn)檠鯕饽苁箮Щ鹦堑哪緱l復(fù)燃,所以實(shí)驗(yàn)方案是:

假設(shè)操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
假設(shè)③
(或該氣體是O2
將產(chǎn)生的氣體收集到試管中,伸入帶火星的木條木條復(fù)燃假設(shè)③成立
(或該氣體是O2
木條不復(fù)燃假設(shè)③不成立
(或該氣體不是O2

假設(shè)②
(或該氣體是H2
將產(chǎn)生的氣體收集到試管中,把試管移近酒精燈的火焰聽(tīng)到爆鳴聲假設(shè)②成立
(或該氣體是H2
沒(méi)有變化假設(shè)②不成立
(或該氣體不是H2

故答案為:【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】方案一;操作簡(jiǎn)單,對(duì)環(huán)境無(wú)污染;
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論】①;
假設(shè)操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
假設(shè)③
(或該氣體是O2
將產(chǎn)生的氣體收集到試管中,伸入帶火星的木條木條復(fù)燃假設(shè)③成立
(或該氣體是O2

點(diǎn)評(píng) 判斷實(shí)驗(yàn)方案要從可行性、操作是否簡(jiǎn)單易行、現(xiàn)象是否明顯、是否無(wú)污染等方面分析;解答信息題要充分抓住題中信息和課本上的相關(guān)知識(shí).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
第一步操作:取少量固體于試管中,加適量水振蕩后靜置,再滴幾滴無(wú)色酚酞試液溶液變紅說(shuō)明固體成分中一定含有
氧化鈣
第二步操作:再取少量固體于另一試管中滴加過(guò)量稀鹽酸有氣泡生成說(shuō)明固體成分中一定含有
碳酸鈣
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】該興趣小組同學(xué)得出的結(jié)論:剩余固體成分與 猜想與假設(shè)中的B(填A(yù)、B或C)相同.
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