茶垢是茶中的有机物经过系列变化形成的,不易清洗。使用茶垢清洁剂可以轻松将茶垢除去。梧州某校化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
小吴按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中,加入热水浸没茶垢,立即产生大量气泡,一段时间后冲洗茶杯,茶杯光亮如新。
【提出问题1】产生的气体是什么?
[查阅资料]茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(
)。
[猜想与假设]同学们对该气体的成分提出了三种猜想。
猜想1:只有
;猜想2: ;猜想3:既有
又有
。
[实验验证]小吴按如图装置对猜想进行如下验证:
操作 |
现象 |
结论 |
检查气密性后,向A中加入热水,将生成的气体依次通过B、C,向D中插入带火星的木条。 |
观察到B中 ,D中木条复燃 |
猜想1正确。 |
[拓展实验]小周改用冷水重复上述实验,观察到锥形瓶中有持续的小气泡缓慢放出,带火星的木条没有复燃。该木条不复燃的原因是 。
[交流与讨论]老师提示,茶垢清洁剂是利用过碳酸钠与水反应产生具有强氧化性的活性氧,使茶垢分解、剥离、脱落。所以,使用茶垢清洁剂时,加入 的水,效果更好。
【提出问题2】过碳酸钠与热水反应后所得溶液E中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]同学们查阅资料后,作出三种猜想。
猜想1:只有
;猜想2:只有
;猜想3:既有
又有
。
[实验验证]小施从下列试剂中选择合适的试剂完成探究:稀盐酸、饱和
溶液、
溶液、酚酞溶液、
溶液。
操作 |
现象 |
结论 |
步骤1:取少量溶液E,滴加 |
有气泡产生 |
溶液中一定有
,猜想2不正确。 |
步骤2:另取少量溶液E,滴加
溶液至不再产生沉淀为止,向上层清液中加入 。 |
无明显现象 |
溶液中无
,猜想3不正确,猜想1正确。 |
[交流与讨论]步骤2中选用
而不用
的原因是 。
【总结提升】
(1)根据过碳酸钠的性质,保存茶垢清洁剂应注意 。
(2)过氧化钠(
)常用作供氧剂,其与水反应的历程与过碳酸钠类似,即先与水反应生成过氧化氢和一种碱,之后过氧化氢迅速分解。请写出过氧化钠与水反应的总反应方程式 。