下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器1中抽取了100mL CO2,U型管中装有适量小玻璃珠和约1.5g Na2O2粉末。实验开始时,打开K
题型:不详难度:来源:
下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。
注射器1中抽取了100mL CO2,U型管中装有适量小玻璃珠和约1.5g Na2O2粉末。实验开始时,打开K1、K2、K4止水夹,关闭K3止水夹,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U型管,注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题:(本题不考虑注射器内壁的磨擦阻力) (1)U型管内的玻璃珠并不参与反应,其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,另一个重要作用是 。 (2)U型管中可观察到的反应现象是 。 (3)注射器I活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50mL,其原因除可能仍还含CO2外,还有一个重要原因是 。 (4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,接下来的操作是 。 (5)要证明反应产物之一为氧气,最为方便的实验方法是 。 (6)本实验结束后固体产物板结,难以从U型管中取出,为了要证明固体产物中含有碳酸盐,实验时还需要从如下图示仪器和试剂中选择 (填字母)。当装置和药品都安装完毕后,接下来的操作步骤是 。
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答案
(15分) 增大过氧化钠和二氧化碳的接触面,使反应完全(2分)。 淡黄色粉末渐渐变白(2分)。 该反应为放热反应,使反应后气体温度升高,体积变大(2分)。 将注射器2中气体再推入U型管,反复数次(2分)。 打开胶塞,立即将带有火星的木条伸入U型管中,木条复燃(2分)。 DEA(或DEC)(2分) 关闭K1、K4止水夹,打开K2、K3止水夹;打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U型管中,观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊(3分)。 |
解析
试题分析: (1)过氧化钠分散在玻璃珠中,有利于增大过氧化钠与二氧化碳的接触面积,使反应更充分。 (2)过氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠和氧气,过氧化钠为淡黄色固体、碳酸钠为白色固体。 (3)由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2知100mLCO2生成50mLO2,注射器2中收集到气体的体积大于50mL说明气体体积膨胀,推测过氧化钠与二氧化碳的反应放热。 (4)将注射器2中混合气体继续通入U型管,使二氧化碳反应完全。 (5)用带火星木条检验氧气。 (6)证明含有碳酸盐,可以向固体中加入盐酸,检验生成的二氧化碳气体。 |
举一反三
在实验室模拟工业生产碳酸钠:一定温度下,往一定量饱和NaCl溶液中通入氨气达到饱和后,再不断通入CO2,一段时间后,出现沉淀,过滤得到NaHCO3晶体。 (1)该过程的化学方程式: 。 (2)加热NaHCO3得到纯碱制品,实验室可进行此操作的装置是 。 A B C D (3)得到的纯碱制品含有少量NaHCO3和NaCl,设计实验验证样品中各种组分。试剂和仪器限选用:试管、胶头滴管、过滤装置、Ba(NO3)2溶液、NaOH溶液、AgNO3溶液、澄清石灰水、稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸。
步骤一:取少量制品于试管中,加少量蒸馏水,振荡,溶解。往试管中加入 振荡,观察
| 现象:溶液中产生大量白色沉淀; 结论: 。
| 步骤二:将步骤一的浊液过滤,取滤液于试管中B中,加入 , 振荡,观察
| 现象: ; 结论:样品中含有NaHCO3。
| 步骤三:将步骤二的浊液过滤,取滤液于试管C中, 振荡,观察
| 现象: ; 结论: 。
| (4)用碘量法测量自来水中残留的Cl2的浓度: ① 在大锥形瓶中放置过量的KI,加一定量的冰醋酸,准确取水样200mL加入瓶中,迅速塞上瓶塞摇动,水样呈淡黄色,发生反应:Cl2+2I-=2Cl-+ I2。 ②加少许淀粉溶液,用cmol/L Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,当 ,达到滴定终点。 ③重复操作3次,平均读数为V mL,则该样品中残留Cl2的浓度: mg/L(Cl的相对原子质量:35.5) |
某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):
(1)D中产生NaHCO3的化学方程式是 。 (2)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用 。 (3)当D中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分,实验小组设计方案如下(称取一定质量的固体,配成1000 mL溶液作为样液,其余固体备用): ① 方案1:取样液与澄清的Ca(OH)2溶液混合,出现白色沉淀。 实验小组对现象产生的原理进行分析,认为该方案不合理,理由是 。 ② 方案2:取样液与BaCl2溶液混合,出现白色沉淀并有气体产生。 实验小组认为固体中存在NaHCO3,其离子方程式是 。 该小组认为不能确定是否存在Na2CO3,你认为该结论是否合理?_____。 ③ 方案3:实验小组中甲、乙同学利用NaHCO3的不稳定性进行如下实验: 甲同学:取样液400 mL,用pH计测溶液pH,再水浴加热蒸发至200 mL,接下来的操作是 ,结果表明白色固体中存在NaHCO3。为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO3,结合甲同学实验,还应补充的实验是 。 乙同学:利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线,如下图所示。
a. 根据A点坐标得到的结论是 。 b. 根据B点坐标,计算残留固体中n(NaHCO3:n(Na2CO3))= 。 通过上述实验,该小组认为,可以向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2制备NaHCO3。 |
含有一定量NaOH溶液中,逐渐通入一定量 CO2,充分反应后,将溶液在一定条件下进行蒸干,得到晶体物质。其质量m 与通入气体体积V(CO2)的关系如图。如下说法正确的是
A.晶体物质:a点是NaOH;b点是Na2CO3;c点是NaHCO3 | B.a→b 和 b→c 两段过程得到的晶体,含有相同的晶体物质 | C.整个过程中的溶液,一定存在恒等式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CO32-)+c(HCO3-) | D.若通入V2=1.344 L (标况) 气体,则m2=13.12 g |
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将一定量的H2、CO和CO2的混合气体通入盛有足量Na2O2粉末(Na2O2体积忽略不计)的密闭容器中,用电火花引燃直至反应完全。恢复到原温度,容器内的压强为原来的1/4,则原混合气体的平均相对分子质量不可能是 |
向盛有少量过氧化钠的试管中加入少量水,对实验现象描述错误的是 A.反应剧烈进行 | B.产生大量气泡,该气体使带火星的木条复燃 | C.试管底部发烫 | D.反应后即向试管中加2滴酚酞,振荡,溶液呈红色 |
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