题目内容

9.实验室中的药品一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质.某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠(Na2O2)固体的成分进行探究.
【查阅资料】(1)Na2O2的化学性质很活泼,能与水、二氧化碳反应,相关反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑; 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(2)CaCl2溶液为中性
【猜想】
I:固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物Ⅱ:固体为NaOH和Na2CO3的混合物
Ⅲ:固体为NaOHⅣ:Na2CO3
【实验探究】
实验操作实验现象实验结论
①取少量固体于试管中,加水振荡,直至完全溶解
不产生气泡
猜想I不成立
②取少量①的溶液于试管中,滴加CaCl2溶液至过量
产生白色沉淀
证明有Na2CO3存在
③取少量②的溶液于试管中,加入
酚酞试液

酚酞试液变红色
证明有NaOH存在
综合以上实验现象,说明猜想Ⅱ是成立的.
【反思评价】
(1)实验操作②中反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;
(2)实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量的目是除去溶液中的Na2CO3,防止干扰NaOH的鉴定.
(3)表格中实验操作③还可以采用硫酸铜生成蓝色沉淀.氯化铁生成红褐色沉淀方法得到相同结论.

分析 【猜想】根据变质的情况分析.
【实验探究】
过氧化钠能和水反应生成氢氧化钠和氧气;
碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;
氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色;
【反思评价】
(1)根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式;
(2)碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液都显碱性,能使酚酞试液变红色,所以要除去溶液中的Na2CO3,防止干扰NaOH的鉴定;
(3)根据氢氧根离子的验证分析.

解答 解:【猜想】如果过氧化钠完全变质固体中只有Na2CO3
故填:Na2CO3
【实验探究】
①取少量固体于试管中,加水振荡,直至完全溶解,如果不产生气泡,说明固体中不含有过氧化钠,即猜想I不成立.
故填:不产生气泡.
②取少量①的溶液于试管中,滴加CaCl2溶液至过量,如果产生白色沉淀,说明固体中含有碳酸钠,即证明有Na2CO3存在.
故填:产生白色沉淀.
③取少量②的溶液于试管中,滴加几滴酚酞试液,酚酞试液变红色,说明固体中含有氢氧化钠,即证明有
NaOH存在.
故填:酚酞试液,震荡;酚酞试液变红色.
【反思评价】
(1)实验操作②中反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl.
故填:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl.
(2)实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量”的目的是:除去溶液中的Na2CO3,防止干扰NaOH的鉴定.
故填:除去溶液中的Na2CO3,防止干扰NaOH的鉴定.
(3)由于NaOH会与硫酸铜等生成蓝色沉淀,与氯化铁等生成红褐色沉淀,所以还可以用硫酸铜、氯化铁等来验证.
故选:硫酸铜生成蓝色沉淀、氯化铁生成红褐色沉淀

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现,正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为得出正确的结论奠定基础.

练习册系列答案
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18.某品牌纯碱中含有少量氯化钠.某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度(即碳酸钠的质量分数),组内一同学设计了如下实验:

【设计实验方案】实验装置(如图2所示,固定装置略去):需要测定的实验数据:纯碱样品的质量;实验前后C装置(包含氢氧化钠固体)的质量.
(1)A装置中反应化学方程式是Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑.实验过程中判断纯碱样品中的碳酸钠完全反应的依据是逐滴滴入稀硫酸至不再产生气泡为止.
(2)B装置的作用是除去水蒸气;C 装置中的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H20;
(3)补充D装置装氢氧化钠固体的球形管(简要叙述).
【交流与表达】
(4)有同学认为图2 所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低,原因是AB装置中残留反应产生的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收.
(5)为了克服图2 装置的不足,有同学提出,还应增加图1 装置与A 装置连接(A 装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞),在反应前、后用图1 装置分两次缓缓鼓入空气.
①反应前,断开B、C 装置之间的连接,用图1 装置鼓入空气的作用是用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气.
②反应后,用图1 装置鼓入空气的作用是用不含二氧化碳的空气排出残留在AB装置中反应产生的二氧化碳气体.
③在A 装置中的反应发生时,开关K 处于关闭状态,其原因是避免图1装置吸收反应产生的部分二氧化碳气体.
【数据处理】
(6)称得纯碱样品的质量为10.8g,实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g,纯碱的纯度为98.1%%(计算结果保留小数点后1位).
【反思与评价】
(7)改进后的实验装置能减少测定的误差,原因是①反应生成的CO2尽可能被装置C 吸收;②避免AB装置中原来空气中二氧化碳气体对实验的干扰.
(8)能否用盐酸代替稀硫酸?同学们经过讨论认为不能,理由是稀盐酸挥发出氯化氢气体,被C装置吸收,影响实验测定.

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