题目内容
【题目】某学习小组在实验室制取CO2气体的过程中,不慎用到了浓盐酸,导致制得的CO2气体中混有氯化氢气体,他们设计了如下除去氯化氢气体并探究CO2与过氧化钠(Na2O2)反应的实验. 查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与CO2、H2O发生反应:
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
请回答下列问题:
(1)装置A的作用是 .
(2)为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分,小组同学取适量固体于试管中,加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M,无气泡产生,则该固体中不含 , 该小组同学继续进行探究.
(3)【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么? 【做出猜想】猜想一:Na2CO3猜想二:NaOH 猜想三:Na2CO3和NaOH
经过讨论,大家一致认为猜想不合理,理由是 .
(4)【实验验证】小组同学取上述形成的溶液M于试管中,向其中加入过量的溶液,若产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加几滴酚酞试液,溶液变红,则证明猜想三成立.
(5)【交流反思】小组中有同学认为,将上述滤液中滴加的酚酞试液换成硝酸铜溶液,也能得出同样的结论, 你认为该同学的观点(填“正确”或“错误”),理由是 .
(6)【拓展延伸】在盛有氯化铵(NH4Cl)浓溶液的试管中,加入足量的过氧化钠(Na2O2)固体,有气泡产生,产生的气体是 .
【答案】
(1)吸收CO2中混有的HCl
(2)Na2O2
(3)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应前有碳元素,反应后也应有碳元素
(4)BaCl2或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2
(5)正确;因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,如果有蓝色沉淀生成,说明固体中含有氢氧化钠;
(6)O2和NH3
【解析】解:本实验首先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的HCl气体,后让二氧化碳与过氧化钠在加热条件下反应,多余的二氧化碳用氢氧化钠吸收,最后用排水法收集新生成的气体,(1)装置A的作用是吸收CO2中混有的HCl,发生反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;所以答案是:吸收CO2中混有的HCl;(2)为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分,小组同学取适量固体于试管中,加入足量的蒸馏水,溶解形成溶液M,无气泡产生,由于2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,则该固体中不含Na2O2;所以答案是:Na2O2;【做出猜想】根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应前有碳元素,反应后也应有碳元素,发生反应为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 , 或者二氧化碳会与氢氧化钠会反应生成碳酸钠和水,方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,所以反应后硬质玻璃管中固体的成分不可能为NaOH,所以答案是:根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应前有碳元素,反应后也应有碳元素;【实验验证】向其中加入足量BaCl2或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,说明固体中含有碳酸钠;过滤后在滤液中滴加酚酞溶液,液体变为红色,说明固体中含有氢氧化钠,所以答案是:BaCl2或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2;【交流反思】将上述滤液中滴加的酚酞试液换成硝酸铜溶液,也能得出同样的结论,因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,方程式为:Cu(NO3)2+2 NaOH=Cu(OH)2↓+2 NaNO3;如果有蓝色沉淀生成,说明固体中含有氢氧化钠,所以答案是:正确;因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,如果有蓝色沉淀生成,说明固体中含有氢氧化钠;【拓展延伸】过氧化钠在水中反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠溶液和氯化铵反应生成氨气,所以产生的气体是O2和NH3 , 所以答案是:O2和NH3 .
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