题目内容

(7分)甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有纯净干燥的CO2的集气瓶中,发现金属钠在CO2中继续燃烧,燃烧停止后,在集气瓶底发现有黑色颗粒生成,瓶内壁上有白色物质生成。
(1)甲认为黑色颗粒是   (用化学式填空),白色物质可能是Na2O或Na2CO3;乙同学认为白色物质还有可能是氢氧化钠固体。甲同学认为乙同学的猜想不正确,其理由是   
(2)查阅资料发现:氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O+H2O=2NaOH。甲同学据此对白色物质进行了下列实验:

(3)丙同学认为方案1得到的结论不正确,理由是:   
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方式为:   ,属于基本反应类型中的   反应。
(1) C;反应物中不存在氢元素 (2)碳酸钠;    (3)碳酸钠的溶液也呈碱性
(4) 4Na+3CO2点燃2Na2CO3+C;置换

试题分析:(1) 反应物为钠和二氧化碳,所含的元素种类钠、碳、氧三种。所以该黑色颗粒可能是碳,化学式为C。反应物中不存在氢元素,所以不可能为氢氧化钠。
(2)方案2中步骤①加入的氯化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,可说明白色物质中含碳酸钠;②加入无色酚酞无明显现象,可说明白色物质中不含氢氧化钠。所以白色物质为碳酸钠;
(3) 加入无色酚酞溶液呈红色,说明溶液呈碱性。而如是碳酸钠的溶液也呈碱性,所以无法确认一定含氢氧化钠。
(4)根据题意可知:钠在二氧化碳中燃烧会生成碳和碳酸钠,所以反应的化学方程式为:4Na+3CO2点燃2Na2CO3+C;该反应符合“一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物”的特点,属于置换反应。
练习册系列答案
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某研究性学习小组的同学在一次探究活动中,对一份纯碱样品(含有少量氯化钠)的纯度进行测定,请你参与并回答有关问题。

⑴ 甲同学进行如下操作:
① 组装好如图仪器,并检查___________ ;
② 取6.0g试样放入锥形瓶中,加入少量蒸馏水溶解,并在其他装置中加入相应的药品;
③ 称量盛有新制澄清石灰水的装置C的质量;
④ 打开分液漏斗旋塞滴入盐酸,直到不再产生气泡为止;
⑤ 再次称量装置C 的总质量;
⑥ 计算出样品中碳酸钠的质量分数。
⑵ 上图B装置的作用是______________; D装置的作用是__________________________。
【意外发现】C瓶中石灰水没有变浑浊,同学们感到惊奇并产生了探究的欲望。
【提出猜想】原因猜想:
①是生成的气体中混有盐酸挥发出来的HCl;
②是生成的气体流速太快,与石灰水反应产生了可溶性物质[经查资料分析可溶性物质是Ca(HCO3)2,它能与酸反应生成CO2等物质]。
【实验探究】
甲同学取少量实验后C瓶溶液于试管中,向其中依次滴加足量稀HNO3和AgNO3溶液,无气泡但有沉淀产生。据此判断只有猜想  __(填“①”或“②”)成立。
【交流讨论】
对于如何改进实验,乙同学认为:应将盐酸换成稀硫酸,新制的澄清石灰水换成足量NaOH溶液;丙同学认为:应在装置A和B中间插入一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置以吸收HCl(CO2不溶于饱和NaHCO3溶液,也不与其反应),并将新制的澄清石灰水换成足量NaOH溶液 。
大家讨论后认为:乙同学的方案可行而丙同学的方案不可行。
【请你评价】
丙同学方案不可行的原因是                                               
【教师点拨】
即便换成稀硫酸和NaOH溶液,反应前后装置中存在的CO2也会使测定出的样品纯度不准确。
【请你改进】
在上述基础上,你的措施是                                                
同学们仍称取6.0g试样,用改进完善后的方案重新实验。
【数据处理】
装置C实验前后两次称量的质量差为2.2g,则样品的纯度为           _。(列出计算过程)
【实验反思】
若不用上述方法,而用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数,可选用的试剂是                    
(8分)工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2 质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。

(1)A中发生反应的化学方程式为___________________。
(2)浓硫酸的作用为______。
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 ___________________(填序号)。
①加入的稀硫酸量不足           ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收   ④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。
图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是___________________。
【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将___________________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【拓展提高】已知Na2CO3溶液滴加稀硫酸并不断振荡,先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成为___________________。

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