题目内容
【题目】有关NaOH与CO2反应的探究
探究一:检验NaOH固体样品露置空气中一段时间后的成分
【查阅资料】Na2CO3溶液是碱性;KCl、BaCl2溶液显中性、BaCO3难溶于水。
(1)检验样品是否变质。写出氢氧化钠变质的化学方程式。
(2)检验样品是否完全变质。实验操作:取样品加水溶解,先加过量的(填编号,下同),再滴加。
A.盐酸 B.KCl溶液 C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液 E.酚酞试液
(3)探究二:用NaOH溶液测定空气中酸性气体(CO2、SO2)的体积分数
【实验装置】如图所示,向细玻璃管内注入少量水,形成一段水柱;经检查该装置气密性良好。已知细玻璃管单位长度的容积为0.1ml/cm。水柱 的质量忽略不计。
【操作步骤】保持外界条件不变,完成以下操作:
将40mL浓NaOH溶液迅速倒入烧瓶内,立即塞紧橡皮塞,并在细玻璃管上标记水柱底部的位置,测得该标记以下细玻璃管及烧瓶的总容积为340mL。实验中观察并测量得出水柱缓慢向下移动的距离为3.0cm。
检查如图装置气密性的操作方法:。
(4)仅根据本次测量数据,该气体样品中酸性气体的体积分数为
(5)在上述操作步骤②中,若装置温度略有升高,实验结果(填 “偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】
(1)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
(2)C,E
(3)向细玻璃管中注入少量水,形成一段水柱,用手握住烧瓶,一段时间,若出现水柱上移,则说明装置气密性良好
(4)0.1%
(5)偏小
【解析】
探究一:(1)氢氧化钠变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。(2)检验样品是否完全变质,实验操作:取样品加水溶解,先加过量的氯化钡把碳酸钠完全反应生成碳酸钡沉淀,再滴加酚酞试剂,液溶液变红色说明有氢氧化钠,既可以得到样品变质的程度;
探究二:(3)检查如图装置气密性的操作方法:将图中装置直立于桌面一段时间后,向细玻璃管中注入少量水,形成一段水柱,用手握住烧瓶,一段时间,若出现水柱上移,则说明装置气密性良好;(4)该气体样品中酸性气体的体积分数为: ×100%=0.1%;(5)温度升高会使气体体积膨胀,造成体积减少比实际小,故实验结果偏小。
所以答案是:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;C、E;向细玻璃管中注入少量水,形成一段水柱,用手握住烧瓶,一段时间,若出现水柱上移,则说明装置气密性良好;0.1%;偏小。
【题目】化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3。
【查阅资料】
①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。
②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。
③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)
(1)实验记录
序号 | 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论和解释 |
① | 打开a,关闭b,由长颈漏斗注入浓盐酸 | A中产生大量气泡E中出现浑浊 | E中反应的化学方程式为 |
② | 当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯 | D中Na剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体G中产生黑色沉淀 | 反应产物一定有和 |
③ | 取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水 | 产生白色沉淀 | 反应产物还有 |
(2)实验反思
①实验记录②中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的。
②装置B中发生的反应的化学方程式是 , 若无装置C,对实验有影响的物质是。
③检验第4种反应产物是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,加水溶解,。
(3)数据分析:若在实验过程中至少需要8.8g二氧化碳参加反应,则最少需要含杂质20%的石灰石的质量是多少?(写出计算过程)