题目内容

根据Mg能在CO2中燃烧,某兴趣小组推测Na应该也能在CO2中燃烧,且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的两种或三种。该小组用如下图装置进行了实验探究。已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd。

回答下列问题:
(1)为了使反应随开随用,随关随停,上图虚线方框内应选用    装置(填下图字母代号),如何检验所选装置的气密性     

(2)装置2中所盛试剂为       
A.NaOH溶液             B.饱和NaHCO3溶液
C.饱和Na2CO3溶液        D.饱和NaCl溶液
(3)检测装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前应先进行装置1中的反应操作,待观察到     现象时,再点燃酒精灯,这步操作的目的是        
(4)由实验现象和进一步的探究得出反应机理。
A.装置6中有黑色沉淀生成;
B.取反应后直玻管中的固体物质23.0g溶于足量的水中,无气泡产生且得到澄清的溶液;将溶液加水稀释配成250 mL的溶液;
C.取25.00ml步骤B的溶液,滴加足量BaCl2溶液,将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥,称量得固体质量为1.97g。
①步骤C中不溶物干燥前必须经过洗涤,如何检验该沉淀是否洗涤干净    
②该探究得出钠与二氧化碳反应的化学方程式为                   
(1)C(2分),关闭弹簧夹,向长颈漏斗中加水,一定时间后静置液面保持不动,说明气密性良好(2分)
(2)B(2分)
(3)装置5中出现大量混浊(2分);排尽装置中的空气(2分)
(4)①取最后一次洗涤液加入稀H2SO4,不出现浑浊说明沉淀洗涤干净(2分)
②6Na+4CO22Na2O+Na­2CO3+3CO(2分)

试题分析:C装置是采用固液分开的设计,打开弹簧夹液体加入反应开始,关闭弹簧夹反应产生气体的压强使固液分开反应停止;检验有多个出口的实验装置的气密性,一般只保留一个封住其它出口进行实验,关闭弹簧夹,向长颈漏斗中加水,一定时间后静置液面保持不动,说明气密性良好;(2)装置C是用石灰石或大理石与盐酸反应产生二氧化碳,会混有HCl杂质,故2用饱和NaHCO3溶液来除去HCl同时转化为二氧化碳;(3)CO易燃,混有空气可能会发生爆炸,反应前需先同二氧化碳除去装置中的空气,当观察到5中石灰水变浑浊时认为装置中充满二氧化碳,空气排尽;(4)检验洗涤是否干净,一般是要取最后次的洗涤液,进行检验可能存在的杂质离子,鉴于洗涤液中离子浓度较低,一般检验比较容易出现现象的离子如硫酸根离子、氯离子等;
根据实验现象知产物物碳单质,无钠剩余,根据碳酸钡的质量计算出
n(Na­2CO3)= n(BaCO3)=1.97÷197×10=0.1mol
m(Na­2CO3)= 0.1×106=10.6g
所以固体中含有氧化钠n(Na­2O)=(23.0-10.6)÷62=0.2mol
根据氧化还原反应原理,反应中碳元素化合价下降为+2价CO,方程式为
6Na+4CO22Na2O+Na­2CO3+3CO
练习册系列答案
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①分解得到的气体产物用如下装置进行实验

装置检查气密性后,先通一段时间N2,其目的为                   。结束实验时先熄灭酒精灯再通入N2至常温,其目的为                           。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则气体产物是           
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经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知:转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
 



开始沉淀时的pH
2.7
7.6
5.2
完全沉淀时的pH
3.7
9.6
6.4
 
(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是                      
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(3)加稀氨水调节pH应调至范围      。下列物质可用来替代稀氨水的是    。(填字母)
A.NaOH      B.Cu(OH)2      C.CuO        D.NaHCO3
(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
(5)某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定,数据记录如下表所示:
 
第一次实验
第二次实验
坩埚质量(g)
14.520
14.670
坩埚质量晶体质量(g)
17.020
18.350
第一次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.989
第二次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.988
两次都无须再做第三次加热、冷却、称量,理由是                       ,该生此次实验的相对误差为       %(保留1位小数),产生实验误差的原因可能是
        (填字母)。
A.加热前称量时坩埚未完全干燥      B.该胆矾中含有受热不分解的杂质
C.加热后坩埚放在干燥器中冷却      D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚

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