答案:不同種 2.同種 3.兩種氧元素師生互動(dòng) 【查看更多】

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31、小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑（超氧化鉀KO₂）接觸能產(chǎn)生氧氣后，對自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望．在老師指導(dǎo)下，小強(qiáng)與同學(xué)們展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，請你參與．
活動(dòng)Ⅰ：用下圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣．

（1）用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳，則a裝置可采用下圖中的

③

（填序號），有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．

（2）用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳．請寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．

．
（3）用

排水（或向上排空氣）

法收集氧氣，該收集方法是根據(jù)氧氣

不易溶于水（或密度比空氣大）

的性質(zhì)而確定的．證明生成的氣體是氧氣，使用

帶火星的木條．

進(jìn)行檢驗(yàn)．
活動(dòng)Ⅱ：探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么其它物質(zhì)？
[老師提示]二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種，其一是氧氣，其二是一種化合物．
[作出猜想]二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)？小強(qiáng)作出了以下三種猜想：
①是一種酸；②是一種堿；③是一種碳酸鹽．
通過對反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析，小影同學(xué)認(rèn)為猜想

①

、

②

（填序號）一定是錯(cuò)誤的，理由是

二氧化碳與超氧化鉀都不含氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能生成含有氫元素的酸與堿（答案合理即可）

．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]同學(xué)們通過以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小強(qiáng)同學(xué)的另一個(gè)猜想．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)后的固體		猜想（填序號）是正確的，二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物是（填名稱）．

[交流與討論]（1）小影認(rèn)為：二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式

4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂．

．
（2）老師指出：人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣．小影簡述了鑒定氧自救器藥罐中生氧劑超氧化鉀是否需要跟換的簡便的化學(xué)方法：

取戴鑒定的生氧劑少量于試管中，滴加少量的水，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．

．
（3）小強(qiáng)簡述了化學(xué)氧自救器能達(dá)到氧自救的化學(xué)反應(yīng)原理

超氧化鉀能吸收呼出氣體中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化為能供給呼吸的氧氣．

．

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（2012?梧州）通過學(xué)習(xí)，我們知道：把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放入密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可產(chǎn)生甲烷（CH₄）．秸稈主要是由哪些元素組成的呢？帶著這個(gè)問題，我們化學(xué)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：
【查閱資料】①沼氣池中的氣體除CH₄外，還可能有CO、CO₂、H₂S等．②白色無水硫酸銅遇水會(huì)變成藍(lán)色．③SO₂能使酸性高錳酸鉀溶液褪色．
【提出猜想】小吳的猜想：有C、H兩種元素
小周的猜想：有C、H、O三種元素
小施的猜想：有

C、H、O、S四種元素

【實(shí)驗(yàn)方案】同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下，共同設(shè)計(jì)了圖的裝置并進(jìn)行探究（假設(shè)每步反應(yīng)或作用都是完全的）

【實(shí)驗(yàn)過程】（1）裝置A的作用

干燥氧氣

；
（2）裝置B中用干燥的碎秸稈，目的是①使其容易燃燒，②

增加與氧氣的接觸面積

；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，C、D、E都產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象，則：C裝置的作用是

檢驗(yàn)生成的水

；
E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)以上探究，小紅同學(xué)得出結(jié)論：小施的猜想正確．我認(rèn)為此結(jié)論不正確，理由是

氧元素有可能來源于氧氣，所以不一定含有氧元素

．
【討論交流】實(shí)驗(yàn)后，小組同學(xué)經(jīng)過討論，認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還存在一些不足，可以進(jìn)一步改進(jìn)．我的改進(jìn)意見是：

加裝一個(gè)尾氣處理裝置

（答一點(diǎn)即可）．
【拓展應(yīng)用】農(nóng)村的大部分地區(qū)處理秸稈的方式是直接燒掉，試從環(huán)境、原料利用等方面說明將秸稈制成沼氣的重要意義：

節(jié)約資源又可以防止環(huán)境污染

（答一點(diǎn)即可）．

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鋁被稱為“年輕的金屬”，據(jù)世界化學(xué)史記載，金屬鋁是在1825年才被英國化學(xué)家戴維制得．今天，鋁已經(jīng)進(jìn)入了我們生活的每一個(gè)角落．
（1）①鋁在地殼中的含量居所有金屬元素的第

位，根據(jù)鋁元素在元素周期表中的“身份證”，鋁元素的原子序數(shù)為

，如圖微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示

（填序號）
A．鋁原子 B．鋁離子 C．鋁分子
②工業(yè)上用電解氧化鋁制取金屬鋁，同時(shí)生成一種常見的氣體．反應(yīng)的方程式為

2Al₂O₃

通電

4Al+3O₂↑

2Al₂O₃

通電

4Al+3O₂↑

．
③工業(yè)上從鋁土礦中獲得氧化物X，從空氣中獲得氮?dú)猓賹⑽镔|(zhì)X、N₂和碳在一定條件下反應(yīng)制得AlN和CO．化學(xué)反應(yīng)方程式為

Al₂O₃+N₂+3C

一定條件

2AlN+3CO

Al₂O₃+N₂+3C

一定條件

2AlN+3CO

．
（2）鋁合金比單質(zhì)鋁有著更為廣泛的應(yīng)用．已知某合金粉末除鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種．某興趣小組在老師的指導(dǎo)下，對合金粉末中鐵、銅的存在情況進(jìn)行了探究．
[查閱資料]鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（產(chǎn)物NaAlO₂溶于水）；Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
[猜想]猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵．
猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有

銅

．
猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅．
[實(shí)驗(yàn)探究]下列實(shí)驗(yàn)僅供選擇的試劑：10%鹽酸、30%NaOH溶液．

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①取一定量的合金粉末，加過量的30%NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，濾渣備用．	粉末部分溶解，并有氣體放出．	合金中一定含有鋁鋁．
②取步驟①所得濾渣，加過量的 10%鹽酸 10%鹽酸，充分反應(yīng)．	濾渣部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色．	合金中一定含有鐵和銅鐵和銅．

[探究結(jié)論]猜想3成立．
[反思]一般來說，活潑金屬能與鹽酸等酸反應(yīng)，而鋁與酸、堿都能反應(yīng)，說明鋁具有特殊的性質(zhì)．等質(zhì)量鋁與足量鹽酸反應(yīng)生成的氫氣比其與足量氫氧化鈉溶液生成的氫氣

（選填序號）
A．多 B．少 C．相等 D．無法比較
（3）在燒杯中加入4.28g久置空氣中的鋁箔，再滴加稀鹽酸，放出氣體的質(zhì)量與所加稀鹽酸質(zhì)量的關(guān)系如右圖所示．請回答下列問題：

①產(chǎn)生氫氣

0.4

g．
②剛開始沒有氫氣放出的原因是鋁箔表面有

致密

（選填“致密”或“疏松”）的氧化層．氧化層與稀鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的氯化鋁和水，反應(yīng)方程式為

Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O

．
③所滴加的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

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鋁被稱為“年輕的金屬”，據(jù)世界化學(xué)史記載，金屬鋁是在1825年才被英國化學(xué)家戴維制得．今天，鋁已經(jīng)進(jìn)入了我們生活的每一個(gè)角落．
（1）①鋁在地殼中的含量居所有金屬元素的第位，根據(jù)鋁元素在元素周期表中的“身份證”，鋁元素的原子序數(shù)為，如圖微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示（填序號）
A．鋁原子　　　　 B．鋁離子　　　 C．鋁分子
②工業(yè)上用電解氧化鋁制取金屬鋁，同時(shí)生成一種常見的氣體．反應(yīng)的方程式為．
③工業(yè)上從鋁土礦中獲得氧化物X，從空氣中獲得氮?dú)�，再將物質(zhì)X、N₂和碳在一定條件下反應(yīng)制得AlN和CO．化學(xué)反應(yīng)方程式為．
（2）鋁合金比單質(zhì)鋁有著更為廣泛的應(yīng)用．已知某合金粉末除鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種．某興趣小組在老師的指導(dǎo)下，對合金粉末中鐵、銅的存在情況進(jìn)行了探究．
[查閱資料]鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（產(chǎn)物NaAlO₂溶于水）；Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
[猜　　想]猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵．
猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有．
猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅．
[實(shí)驗(yàn)探究]下列實(shí)驗(yàn)僅供選擇的試劑：10%鹽酸、30%NaOH溶液．
實(shí)驗(yàn)方案實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象結(jié)論
①取一定量的合金粉末，加過量的30%NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，濾渣備用．粉末部分溶解，并有氣體放出．合金中一定含有．
②取步驟①所得濾渣，加過量的，充分反應(yīng)．濾渣部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色．合金中一定含有．
[探究結(jié)論]猜想3成立．
[反　　思]一般來說，活潑金屬能與鹽酸等酸反應(yīng)，而鋁與酸、堿都能反應(yīng)，說明鋁具有特殊的性質(zhì)．等質(zhì)量鋁與足量鹽酸反應(yīng)生成的氫氣比其與足量氫氧化鈉溶液生成的氫氣（選填序號）
A．多　　　　　B．少　　　　　 C．相等　　　　　D．無法比較
（3）在燒杯中加入4.28g久置空氣中的鋁箔，再滴加稀鹽酸，放出氣體的質(zhì)量與所加稀鹽酸質(zhì)量的關(guān)系如右圖所示．請回答下列問題：

①產(chǎn)生氫氣g．
②剛開始沒有氫氣放出的原因是鋁箔表面有（選填“致密”或“疏松”）的氧化層．氧化層與稀鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的氯化鋁和水，反應(yīng)方程式為__．
③所滴加的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

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小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑（超氧化鉀KO₂）接觸能產(chǎn)生氧氣后，對自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望．在老師指導(dǎo)下，小強(qiáng)與同學(xué)們展開了以下實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，請你參與．
活動(dòng)：探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣外，還能生成什么物質(zhì)？
[老師提示]二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種，其一是氧氣，其二是一種化合物．
[作出猜想]二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)？小強(qiáng)作出了以下三種猜想：
a是一種酸； b是一種堿； c是一種碳酸鹽．
通過對反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析，小影同學(xué)認(rèn)為猜想

、

（填序號）一定是錯(cuò)誤的，理由是

化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，反應(yīng)物的組成中無氫元素故無酸堿生成（答案合理即可）

．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]同學(xué)們通過以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小強(qiáng)同學(xué)的另一個(gè)猜想．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)后的固體取樣加入稀鹽酸，把產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中取樣加入稀鹽酸，把產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中	有大量氣泡產(chǎn)生澄清石灰水變渾濁有大量氣泡產(chǎn)生澄清石灰水變渾濁	猜想 c c （填序號）是正確的，二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物是碳酸鉀碳酸鉀（填名稱）．

[交流與討論]
（1）小影認(rèn)為：二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式是

4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂

．
（2）老師指出：人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣．小影簡述了鑒定氧自救器藥罐中生氧劑超氧化鉀是否需要更換的簡便的化學(xué)方法：

取待鑒定的生氧劑少量于試管中，滴加少量的水，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃，即可判斷生氧劑是否需要更換

．
（3）小強(qiáng)簡述了化學(xué)氧自救器能達(dá)到氧自救的化學(xué)反應(yīng)原理

超氧化鉀能吸收呼出氣體中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化為能供給呼吸的氧氣

．

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