化学过新年-硝酸钾.doc

化学过新年硝酸钾大家都有过在新年放过鞭炮的经验吗? 大家都了解鞭炮里面到底是甚么样的化学物质引发小型的爆炸吗?现在就让我们一起来揭晓吧。就是这不起眼的白色结晶硝酸钾。这白色的结晶可不是砂糖啊，是会引起爆炸的硝酸钾唷！硝酸钾KNO3。外观为透明无色或白色粉末，无味，易溶于水，在20时，在水中的溶解度为31.6 g（温度越高，溶解度越大，80时溶解度是169g）。主要用途是制作火柴头及烟火以及黑火药、肥料、玻璃、灯蕊、腌肉，此外烟草、冶金、分析化学上亦常用之。对敏感牙齿有舒缓作用，所以有很多牙膏也含有硝酸钾。而爆竹又是怎么产生爆鸣声的呢？由于爆竹是中空的细管，里面充满空气，经过硝酸钾被点燃之后，内部的空气受热膨胀，会挤压爆竹的管壁，空气压力在短时间内迅速强化之后便会形成小型的爆炸压破管壁，就会听见许多霹霹啪啪的声音，这就是爆竹的来由。但中国历史上也有人曾经异想天开，将爆竹绑在椅子上，试图让自己藉由爆竹的喷发而升空，可惜最后不仅升空失败，还因为爆竹的爆炸而送上自己的一条小命，由此我们也可以了解在玩爆竹的当下，仍然有许多安全上的细节需要谨慎注意。例如保持适当的距离，保护好自己裸露的皮肤与双眼，这些都是过年时玩爆竹需要注意的重点。如此，我们才能在欢乐的气氛中，迎接新年的到来。1. 化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”。在成果展示现场，某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体（见图1）用带火星的木条接触硝酸钾晶体，就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕迹（见图2）在场的同学对此产生了浓厚的兴趣，并进行了如下研究：【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？【查阅资料】硝酸钾受热易分解，生成亚硝酸钾（KNO2）和一种常见的气体单质。【猜想与假设】对于生产的是什么气体，四位同学有如下猜测：甲：二氧化氮； 乙：氮气； 丙：氧气； 丁：氢气；同学丙指出不可能是二氧化氮、氢气，理由是：、。【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证，他们的操作方法是：，观察到的现象是，说明同学丙的猜想正确硝酸钾分解的化学方程式是。【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是：【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字？已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表：你对上述问题的解释是：。答案：【猜想假设】二氧化氮不是单质 硝酸钾中不含氢元素【进行实验】将少量硝酸钾晶体放入试管中加热，把带火星的木条深入试管中 带火星的木条复燃 2KNO3=2KNO2+O2【解释与结论】硝酸钾晶体受热生成氧气，使得写过字的白纸附近氧气浓度增加【反思与评价】硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，用热饱和溶液能使白纸附着较多的硝酸钾1. 硝土中含有硝酸镁、硝酸钙、氯化钠等物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，民间曾用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾。其主要生产流程如下：硝土和草木灰（加水、搅拌、过滤）生成滤液和滤渣，滤液（加热蒸发、过滤）生成热滤液和NaCI晶体，热滤液（冷却至室温、过滤）生成KNO3晶体和滤液。如此重复使用（1）写出步骤中生成MgCO3沉淀的化学方程式：_，反应类型：_。（2）步骤中滤液可重复使用的理由是_。（3）参考右图，解释生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体，而用冷却结晶得到KNO3晶体的原因：_。（4）不同植物燃烧得到的草木灰中碳酸钾的含量不同为测定玉米杆燃烧得到的草木灰中钾元素的质量分数，某同学称取了100g该草木灰，向其中加入足量的稀硫酸，待完全反应后，收集到6.6gCO2气体（假设草木灰中其它成分不与酸反应）。求：100g草木灰中K2CO3的质量答案：（1）由题意“硝土中含有硝酸镁、硝酸钙、氯化钠等物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，民间曾用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾”则可知生成MgCO3沉淀的化学方程式Mg（NO3）2+K2CO3MgCO3+2KNO3；反应符合“双交换，价不变，内项结合，外项结合”，反应为复分解反应；（2）步骤中滤液可重复使用的理由是滤液中含有较多的KNO3；（3）解释生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体，而用冷却结晶得到KNO3晶体的原因：NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，KNO3的溶解度受温度变化的影响较大；（4）设碳酸钾的质量为x，其中钾元素的质量为y，K2CO3+H2SO4K2SO4+H2O+CO213844x6.6，x=20.7g钾元素的质量为11.7g钾元素在草木灰中的质量分数为11.7%答：碳酸钾质量为20.7克，钾元素的质量分数为11.7%故答为：（1）Mg（NO3）2+K2CO3MgCO3+2KNO3，复分解反应（2）滤液中含有较多的KNO3（或重复利用滤液中的KNO3，节约原料，提高原料的利用率）（3）NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，KNO3的溶解度受温度变化的影响较大（4）100g草木灰中碳酸钾质量为20.7克，该草木灰中钾元素的质量分数为11.7%小军见到一种“化学爆竹”（见下图），只要用手拍打锡纸袋，掷在地上，锡纸袋随后就会突然爆开并伴随响声。他认为，这是锡纸袋中的物质发生化学反应生成气体造成的，于是想探究锡纸袋中的物质成分。提出问题锡纸袋中的物质是什么？查阅资料主要内容如下。过氧化氢分解生成氧气，化学方程式为_。活泼金属与酸反应生成氢气，例如镁与稀硫酸反应生成氢气，化学方程式为_。含有碳酸根或碳酸氢根的盐与酸反应生成二氧化碳。猜想与验证小军打开一个未用过的锡纸袋，内有一小包无色液体和一些白色固体。（l）猜想：无色液体为酸。验证：在两支试管中分别加入2mL水和该无色液体，各滴加3滴紫色石蕊试液。紫色石蕊试液遇水不变色，遇该无色液体变红。实验的初步结论：无色液体为酸。 小军取两支试管进行实验的目的是_。（2）猜想：白色固体为含有碳酸根或碳酸氢根的盐。验证：请你运用初中所学知识，帮助小军完成下列实验报告。小军为进一步验证自己的初步结论，继续查找资料，得到下表。根据上表数据，该白色固体的检验方法是_。反思通过该探究实验，你还想学习的知识是_。查阅资料猜想与验证（1）作空白实验：进行对比（2）稀盐酸将气体通入澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊方法：20时，在100g水中加入11g该白色固体，充分溶解后，若有白色固体剩余，为碳酸氢钠；否则为碳酸钠。反思碳酸钠和碳酸氢钠化学性质上有哪些差异烟花能够广受欢迎，流传至今，得益于它的绚烂多姿，流光溢彩以及在一瞬间爆发又一瞬间消逝带给人们的回味无穷。烟花之所以能够呈现出五颜六色，是因为在烟花的成分中，添加了特殊的元素，在燃烧过程中，这些特殊元素的火焰具有不同的颜色，在合适的控制之下，烟花就会变得五彩斑斓，令人陶醉。烟花含有各种不同的化学药品，在燃烧时可以给火焰染色。铜燃烧时，火焰会变成绿色；硝酸锶、碳酸锶燃烧时，能使火焰变成红色；硝酸钠、草酸钠燃烧时火焰是黄色；将硝酸锶和硝酸钠按一定比例混合，燃烧时火焰是桔红色。只要把这些药品按不同的比例和次序放在烟花里，烟花在燃烧时，便能发出五彩缤纷的光。烟花鞭炮在点燃时，发生化学反应，迅速燃烧，产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等气体及金属氧化物的粉尘，瞬时产生的大量气体，伴随着大量光和热，冲破炮纸的包裹，引起鞭炮的爆炸。二氧化硫和二氧化氮是酸雨的主要成分，二氧化碳会造成温室效应。新年集中燃放烟花和爆竹时，会释放的大量的有毒有害金属颗粒物，这些颗粒物的毒性来自于烟花和爆竹燃放时排放的金属元素。当它们被燃放时，颗粒物就被扩散到了更大的范围之内。“那些没有颜色的烟花可能毒性会小一些，” “但这不是大家想要的东西，人们喜欢五颜六色的烟花。” 在烟花爆竹燃放比较集中的大年三十晚上和初一早上，民众应该尽量远离燃放地点并避免户外活动，以减少有害颗粒物对个人身体健康的影响。（烟花里装有燃烧剂、助燃剂、发光剂和发色剂。除了少部分发光剂和发色剂是直接放的金属粉末，最主要象铝粉、镁粉等，剩下的都不是直接放金属粉末的，而是放金属盐类。主要原因是多数金属单质的粉末化学性质不够稳定，一段时间后会氧化，甚至可能导致失效。比较典型的盐类是硝酸锶（发出红光），硝酸钡（发出绿光），碳酸铜、硫酸铜（发蓝光），铝粉、镁粉（发白光），碳酸钠（发黄光）等。）餐桌上的化学又是一年庆新春，寒假的二十几天里，至少有一半是为了庆祝龙年春节的。生活处处皆化学，特别是在春节期间，农历除夕、正月初一、初三、十五这几天，几乎家家户户都会以燃放烟花、爆竹的形式来传递心中的喜悦，而烟花、爆竹正是运用硫磺、硝石等易燃易爆的原理来制作的，美丽的、色彩斑斓的烟花也是加入了一些燃烧时有不同颜色的金属元素。同时在我们过大年的餐桌上也有化学知识可寻。在一顿丰富的年夜饭上就有许多的化学细节。过春节了，家里免不了会做上一些卤菜和腌制品，其中就有关于盐的一些化学知识。亚硝酸类是一种人们普遍了解的物质，例如咸鱼产生的二甲基亚硝酸盐，在我们人体内可以转化为致癌物质二甲基亚硝酸胺，而且高盐食品是高血压、冠心病等人群的大忌，所以餐桌上卤菜、腌制品等还是少吃为好。近几年，有些家庭会选择在饭店订一桌酒菜，而在家里不易做好的烧烤类食品是订餐中经常见到的，特别是烤羊腿和烤牛排等，这烧烤类食品中也有着很多化学知识，而且是不安全因素。如食品在烧烤前先要腌制，这会产生亚硝胺等，会影响我们的视力；在烧烤过程中，会产生苯并芘，可诱发胃癌、肠癌等。于此相差不远的油炸食品也算是餐桌上的宠儿，但煎炸过程中会产生丙烯酰胺，煎炸过焦，则会产生多环芳烃，而这类物质都是强致癌物，看来爱吃此类食品的朋友们该多注意注意啦! 餐桌上还有一样必不可少的东西饮料，在大人们把盏品菜时，孩子们正在一杯一杯地灌着饮料呢，其中碳酸饮料最受欢迎，但每当看到饮料瓶内一个个上升的小泡泡时，我就不由想起二氧化碳和水反应后的效果，它们不正是基于此而制作出来的嘛！经科学家研究发现，饮料腐蚀牙齿，而且饮料含糖量高，是肥胖的原因之一。新春佳节，我们在分享快乐