题目内容
(创新探究)如图所示,“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应?”这个问题可通过以下实验加以证明。
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(1)按图装置,在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先将活塞(K1、K2)关闭好,目的何在?
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(2)试管Ⅰ内的试剂X是____________时,打开活塞K1、K2,加热试管Ⅲ约5分钟后,将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上,可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所得的化学结论是
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(3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时,其它操作同(2),通过
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________________________的现象,可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。
(4)CO2与过氧化钠反应机理也可用示踪原子分析加以证明,请完成下列反应方程式:
__Na2O2+__C18O2+__H
O―→
________________________________________________________________________。
解析 本题旨在利用对比实验,探究Na2O2与CO2反应的环境,故实验步骤中,首先让Na2O2与干燥CO2反应,必须保证整个环境中不能有H2O,故通入反应装置前CO2必须干燥。
答案 (1)以防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象
(2)浓H2SO4 过氧化钠与干燥的CO2不反应
(3)带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上剧烈燃烧,同时,Ⅲ内固体由淡黄色变为白色
(4)2Na2O2+2C18O2+2H218O===2Na2C18O3+O2↑+2H2O
(一)查阅资料
资料1:乙醇不与氢氧化钠或硫酸亚铁反应;乙醇与水互溶,氢氧化钠能溶于乙醇;硫酸亚铁在乙醇中的溶解度比在水中的溶解度小.氮气不能与铜反应.
资料2:几种含铁物质的颜色
| 化学式 | Fe | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 颜色 | 银白色 | 黑色 | 红色 | 黑色 | 白色 | 红褐色 |
①取少量的新制硫酸亚铁晶体于大试管中,向其中加入5mL热蒸馏水,使之充分溶解,然后向其中慢慢加入10mL无水乙醇,这时会发现溶液中有小气泡逸出,静置,直到无小气泡冒出为止.
②另取一支试管,向其中加入半药匙固体氢氧化钠,然后向其中加入5mL无水乙醇,充分溶解后静置.
③用长胶头滴管吸取新配制的氢氧化钠的乙醇溶液,伸入硫酸亚铁溶液中,慢慢地挤压橡胶头,连续吸取几次,使之充分反应,静置片刻,这时在试管底会有大量的白色凝乳状溶胶沉降.
④小心地倒去上层溶液,再向试管中加入3mL无水乙醇洗涤,连续洗涤两三次,这时白色的凝乳状溶胶会变成白色固体,然后倒在滤纸上使乙醇充分挥发,便得到白色固体粉末.
(1)为避免硫酸亚铁在溶于水的过程中被氧化,通常可以向溶液中加入
(2)预测上述白色固体的成分可能是
(3)写出生成白色沉淀的化学方程式:
(三)探究产物成分
Ⅰ利用如图所示装置检验白色粉末的性质:
先通入氮气排尽装置内的空气后,继续通入氮气,然后加热硬质试管,观察到无水硫酸铜逐渐变成蓝色;硬质试管里的白色固体粉末逐渐变成黑色;铜网没有明显的颜色变化.当白色固体粉末全部变成黑色粉末时,停止加热,继续通入氮气至硬质试管冷却.
Ⅱ.待冷却后,取适量黑色粉末溶于少量的稀盐酸中,黑色粉末溶解,溶液呈浅绿色,不产生气泡.
Ⅲ.取Ⅱ中的溶液于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液的紫色褪去.
(4)实验1中,氮气的作用是
(5)证明白色固体粉末中含有+2价铁的实验现象为
属于分解反应的化学方程式:
(6)某同学在上述实验的基础上,增加了一个实验确认白色固体中不含+3价铁,设计的实验可能是
(探究创新题)某研究性学习小组欲测定室温下(25℃、101 kPa)的气体摩尔体积,请回答以下问题。该小组设计的简易实验装置如图所示:
该实验的主要操作步骤如下:
①配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸溶液;
②用 (填仪器名称并注明规格)量取10.0 mL 1.0 mol·L-1的盐酸溶液加入锥形瓶中;
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条,并系于铜丝末端,为使HCl全部参加反应,a的数值至少
为 ;
④往广口瓶中装入足量水,按上图连接好装置,检查装置的气密性;
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为V mL
请将上述步骤补充完整并回答下列问题。
(1)用文字表述实验步骤④中检查装置气密性的方法: 。
(2)实验步骤⑤中应选用 (填序号)的量筒。
A.100 mL B.200 mL C.500 mL
读数时除恢复到室温外,还要注意 。
(3)若忽略水蒸气的影响,在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm= ,若未除去镁条表面的氧化膜,则测量结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(探究创新题)某研究性学习小组欲测定室温下(25℃、101 kPa)的气体摩尔体积,请回答以下问题。该小组设计的简易实验装置如图所示:
该实验的主要操作步骤如下:
①配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸溶液;
②用 (填仪器名称并注明规格)量取10.0 mL 1.0 mol·L-1的盐酸溶液加入锥形瓶中;
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条,并系于铜丝末端,为使HCl全部参加反应,a的数值至少
为 ;
④往广口瓶中装入足量水,按上图连接好装置,检查装置的气密性;
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为V mL
请将上述步骤补充完整并回答下列问题。
(1)用文字表述实验步骤④中检查装置气密性的方法: 。
(2)实验步骤⑤中应选用 (填序号)的量筒。
A.100 mL B.200 mL C.500 mL
读数时除恢复到室温外,还要注意 。
(3)若忽略水蒸气的影响,在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm= ,若未除去镁条表面的氧化膜,则测量结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。