题目内容
【题目】实验是科学探究的重要途径。请回答以下有关化学实验的问题:
(1)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色粉末,在通常情况下能分别与CO2、H2O、HCl发生反应,生成O2。为了验证CO2和Na2O2反应生成的气体是O2,某化学兴趣小组的同学设计了如图所示装置。
①用A装置制得的CO2中常混有H2O和HCl气体,设置B、C装置的目的是净化CO2。其中B装置的作用可用化学方程式表示为_________________________________________,C装置瓶内盛放的液体是_____________________。
②E装置中氢氧化钠的作用是吸收没有反应的CO2,发生反应的化学方程式为_______。
③若要验证CO2和Na2O2反应生成的气体是O2,可在装置E中的导气管出口________(写出实验方案)。
(2)化学小组的同学在收集满CO2的集气瓶中放入燃烧的钠,钠继续燃烧,充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。同学们对白色固体的成分进行探究。
(作出猜想)白色固体的成分可能为:①氢氧化钠;②碳酸氢钠;③氧化钠和碳酸钠的混合物;④氧化钠;⑤碳酸钠。经分析,其中不合理的猜想是_____________。(填序号)
(查阅资料)氧化钠为白色粉末,能和水反应生成氢氧化钠。
(实验探究)取少量白色固体溶于水,将溶液分成两份,一份加入酚酞溶液,溶液变红;另一份先加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,无明显现象。
(得出结论)白色固体的成分为_____________(填化学式)。则钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为_________________________________。
【答案】 NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O 浓硫酸 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 放一根带火星的木条,若木条复燃,则反应生成的气体是O2 ①② Na2CO3 4Na+3CO22Na2CO3+C
【解析】(1)①B装置中是碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠与混合气体中的氯化氢气体反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应方程式为NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O;B装置中流出的气体中混有水蒸气,故C装置的目的是吸收水分,C装置中的药品是浓硫酸;②氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O;③氧气具有助燃性,可以使带火星的木条放入,故要验证CO2和Na2O2反应生成的气体是O2,可在装置E中的导气管出口放一根带火星的木条,若木条复燃,则反应生成的气体是O2;
(2)反应物中没有氢元素,故生成物中不可能有碳酸氢钠和氢氧化钠生成,故猜想①②不成立;
(3)取少量白色固体溶于水,将溶液分成两份,一份加入酚酞溶液,溶液变红,说明溶液显碱性;另一份先加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明溶液中有碳酸钠,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,无明显现象,说明该白色固体中没有氧化钠,故该白色固体是Na2CO3 ;由上分析可知,钠与二氧化碳反应生成了黑色的碳和白色的碳酸钠固体,故反应方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。