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ZB是常用的阻燃劑,主要成分是硼酸鋅(B2O6Zn3)。某研究小組展開(kāi)對(duì)ZB性質(zhì)的系列探究活動(dòng)。
【查閱資料】
用硼酸(H3BO3)與ZnO、H2O合成ZB,ZB的組成會(huì)受溫度等合成條件的影響。
ZB受熱,先釋放出水;當(dāng)溫度高于350℃,生成ZnO和B2O3固體;繼續(xù)升溫到400℃以上,B2O3熔化為玻璃態(tài)物質(zhì)。
【知識(shí)應(yīng)用】
(1)ZB起阻燃作用的原因是
降低溫度至可燃物的著火點(diǎn)以下,隔絕氧氣
降低溫度至可燃物的著火點(diǎn)以下,隔絕氧氣
(寫(xiě)出一種即可);當(dāng)溫度高于350℃,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
B2O6Zn3
350
以上
3ZnO+B2O3
B2O6Zn3
350
以上
3ZnO+B2O3
。
【探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ】研究溫度對(duì)合成的ZB組成的影響。
(2)研究小組在不同溫度下制取ZB,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。
m(H3BO3)/g m(ZnO)/g V(H2O)/mL t/℃
實(shí)驗(yàn)1 25 5 70 90
實(shí)驗(yàn)2 25 y 70 100
實(shí)驗(yàn)3 x 5 70 120
x、y分別為
25
25
5
5
。
【探究實(shí)驗(yàn)Ⅱ】檢測(cè)120℃時(shí)合成的ZB含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(3)某同學(xué)利用如圖裝置(夾持儀器已略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①需要不斷通入干燥空氣的目的是
將產(chǎn)生的水蒸氣全部從玻璃直管中排出
將產(chǎn)生的水蒸氣全部從玻璃直管中排出
。
②已知測(cè)定水的質(zhì)量分?jǐn)?shù),需要稱(chēng)量獲得的數(shù)據(jù)有:ZB樣品的質(zhì)量、含樣品的玻璃直管反應(yīng)前后的質(zhì)量。某同學(xué)認(rèn)為稱(chēng)量實(shí)驗(yàn)前后干燥管和干燥劑的質(zhì)量也能求得水的質(zhì)量分?jǐn)?shù),你認(rèn)為該同學(xué)的說(shuō)法是否正確,并說(shuō)明原因
不正確,空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入干燥管影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
不正確,空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入干燥管影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
。
【探究實(shí)驗(yàn)Ⅲ】評(píng)估120℃時(shí)合成的ZB的阻燃性能,進(jìn)行木材粉末灼燒殘重實(shí)驗(yàn):某溫度下,灼燒質(zhì)量相同的兩份干燥的木材粉末(一份經(jīng)ZB處理)30min,測(cè)量殘留固體質(zhì)量;調(diào)整溫度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到木材粉末灼燒后固體殘留率(w)隨溫度變化關(guān)系如圖。

(注:w=
殘留固體質(zhì)量
木材粉末質(zhì)量
×100%;殘留固體質(zhì)量已扣除ZB的殘余質(zhì)量)
(4)①低于200℃時(shí),兩份木材粉末質(zhì)量均保持不變的原因是
溫度沒(méi)有達(dá)到木材的著火點(diǎn),木材還未燃燒
溫度沒(méi)有達(dá)到木材的著火點(diǎn),木材還未燃燒
。
②圖中曲線
b
b
(填“a”或“b”)對(duì)應(yīng)的木材粉末是未經(jīng)ZB處理的。
【討論與反思】
(5)為尋找阻燃性能最佳的ZB的合成溫度,應(yīng)開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)是
在相同條件下,分別取不同溫度下合成的ZB,進(jìn)行木材粉末灼燒殘重實(shí)驗(yàn)
在相同條件下,分別取不同溫度下合成的ZB,進(jìn)行木材粉末灼燒殘重實(shí)驗(yàn)
。

【答案】降低溫度至可燃物的著火點(diǎn)以下,隔絕氧氣;B2O6Zn3
350
以上
3ZnO+B2O3;25;5;將產(chǎn)生的水蒸氣全部從玻璃直管中排出;不正確,空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入干燥管影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;溫度沒(méi)有達(dá)到木材的著火點(diǎn),木材還未燃燒;b;在相同條件下,分別取不同溫度下合成的ZB,進(jìn)行木材粉末灼燒殘重實(shí)驗(yàn)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:52引用:4難度:0.4
相似題
  • 1.碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽,化學(xué)小組對(duì)其進(jìn)行了探究。
    (1)NaHCO3可稱(chēng)為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+
     
      (填離子符號(hào))構(gòu)成,醫(yī)療上能用于治療胃酸(含有鹽酸)過(guò)多癥,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3
    【查閱資料】
    材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3
    Na2CO3+CO2↑+H2O。
    材料二:研究發(fā)現(xiàn),NaHCO3溶于水時(shí)吸收熱量,Na2CO3溶于水時(shí)放出熱量。
    【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計(jì)如圖1所示裝置制取NaHCO3。

    反應(yīng)結(jié)束后,將試管中的混合物過(guò)濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
    (2)燒杯中冰水的作用是
     
    。
    (3)能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是
     
      (須用到的儀器和藥品:試管、溫度計(jì)、水)。
    (4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無(wú)數(shù)據(jù)的原因可能是
     

    【性質(zhì)探究】
    常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開(kāi)始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
    【查閱資料】
    材料三NaHCO3溶于水后,少量的
    HCO
    -
    3
    能同時(shí)發(fā)生如下變化:
    變化①:
    HCO
    -
    3
    +H2O→H2CO3+OH-;
    變化②:
    HCO
    -
    3
    CO
    2
    -
    3
    +H+
    材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
    【交流反思】
    (5)NaHCO3溶液顯
     
      (填“酸”“堿”或“中”)性,結(jié)合材料三、四從微觀角度說(shuō)明原因:
     
    。
    (6)根據(jù)本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
     
      (填字母)。
    a.pH<6.68時(shí)生成的無(wú)色氣體為CO2
    b.從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
    c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液

    發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:549引用:4難度:0.5
  • 2.關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
    【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)碳酸氫鈉
    (1)下列關(guān)于碳酸氫鈉的說(shuō)法正確的是
     

    A.碳酸氫鈉是由Na+
    HCO
    -
    3
    構(gòu)成
    B.碳酸氫鈉俗稱(chēng)純堿
    C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過(guò)多癥
    D.碳酸氫鈉難溶于水
    【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
    (2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng):興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生,乙中
     
    ,說(shuō)明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2,寫(xiě)出試管甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    。

    (3)探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
    資料:無(wú)水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍(lán)色
    ①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無(wú)水硫酸銅變藍(lán),紫色石蕊溶液變紅,說(shuō)明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
     
    和二氧化碳生成。
    ②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明(寫(xiě)出具體步驟和現(xiàn)象):
     

    (4)常溫下,興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開(kāi)始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
    【查閱資料】
    材料一:NaHCO3溶于水后,少量的
    HCO
    -
    3
    能同時(shí)發(fā)生如下變化:
    變化①:
    HCO
    -
    3
    +H2O→H2CO3+OH-
    變化②:
    HCO
    -
    3
    CO
    2
    -
    3
    +H+
    材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
    ①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合材料一、二從微觀角度說(shuō)明原因:
     
    。
    ②根據(jù)本實(shí)驗(yàn),可知從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷
     
    (填“增大”或“減小”)。

    發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:88引用:2難度:0.4
  • 3.圖是一瓶濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容,某探究小組的同學(xué)對(duì)這瓶硫酸進(jìn)行了如下探究,請(qǐng)你參與.
    [查閱資料]濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性,溶于水會(huì)放熱;硫酸鋇不溶于水也不溶于酸.
    [探究一]濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放熱.
    (1)稀釋濃硫酸時(shí),所需儀器主要有
     
    ,應(yīng)如何稀釋濃硫酸?
     
    .測(cè)量稀釋前后溶液的溫度,有明顯升高的現(xiàn)象.結(jié)論:濃硫酸溶于水放熱.
    [探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng).圖10
    實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    先用pH試紙測(cè)定稀硫酸的pH,再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩,同時(shí)測(cè)混合液的pH pH逐漸變大,
    最后pH≥7
    稀硫酸與氫氧化鈉
    溶液能發(fā)生反應(yīng)
    (2)稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (3)實(shí)驗(yàn)中僅從溶液pH變大,而不強(qiáng)調(diào)pH≥7,不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論,理由是
     

    [探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損,同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不相符.
    [提出問(wèn)題]該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否發(fā)生變化?
    [實(shí)驗(yàn)探究](4)取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干燥沉淀.實(shí)驗(yàn)中如何確定硫酸已完全反應(yīng)
     

    (5)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)中必須要測(cè)知的數(shù)據(jù)是
     

    [探究結(jié)論](6)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符.該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)
     
     98%(填“大于”或“小于”).

    發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:38引用:1難度:0.5
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