题目内容
【题目】过碳酸钠(2Na2CO33H2O2,相对分子质量为314)是一种很好的消毒剂和供氧剂,常用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域。
Ⅰ.制备过碳酸钠(查阅资料)过碳酸钠难溶于异丙醇,可浴于水,易发生反应2Na2CO33H2O2 =2Na2CO3+3H2O2;过氧化氢在温度较高时易发生分解。碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳,也能与氯化钙溶液反应生成白色沉淀。
(制备流程)(图1)
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(1)操作X是________;请写出Na2CO3与H2O2化合生成过碳酸钠的化学方程式___________________________;
(2)流程中结晶在常温下进行,原因是_______________________________;
(3)为提高产品的纯度,碳酸钠和过氧化氢的最佳投料质量比是________,洗涤固体时,选用的最佳试剂是_______________ 。
(4)II.神奇的“氧立得”
小明同学新买了一台氧立得便携式制氧器,其中有A、B两包固体,经查阅资料知A包主要成分为过碳酸钠,B包为黑色固体粉未,将A包、B包药品分别放入机器,就可以制得氧气,在反应前后B的质量和化学性质不变,为探究A包固体的纯度,设计了如图2所示实验装置。
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(实验步骤)①检查装置气密性;②称取2.2gA包药品和少许B包药品,并全部装入烧瓶内;③按图搭好装置;④现将橡胶管插入量筒底部;⑤打开分液漏斗;⑥待反应停止后,保持橡胶管口在量筒底部;⑦等试管冷却到室温时将橡胶管移出水槽,读取量筒读数为220mL;⑧数据处理。[氧气在实验条件下密度为1.43g/L]
(问题讨论)B固体成分为________(填化学式),实验时烧瓶内可观察到的现象是________
(5)如果将步骤④和⑤对调,实验结果将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是____________________________;
(6)证明反应停止后烧瓶中有碳酸钠的方法是取样加入_______,有白色沉淀产生,反应的化学方程式___________________________;
(7)此样品中过碳酸钠的质量分数为_________________。
【答案】过滤 2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO33H2O2 过氧化氢在温度较高时易发生分解 106:51 异丙醇 MnO2 产生气泡 偏小 收集的气体偏少,导致计算的氧气质量偏小,进一步导致实验结果偏小 氯化钙溶液 Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl 93.6%
【解析】
(1)通过过滤可将难溶于水的固体与液体分离,故操作X是过滤;根据题给信息,Na2CO3与H2O2化合生成过碳酸钠的化学方程式为:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO33H2O2;
(2)流程中结晶在常温下进行,原因是过氧化氢在温度较高时易发生分解;
(3)由2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO33H2O2可知,碳酸钠和过氧化氢发生反应时的质量比是(2×106):(3×34)=106:51,故最佳投料质量比是106:51,因为过碳酸钠不溶于异丙醇,所以洗涤固体时,选用的最佳试剂是异丙醇。
(4)B包为黑色固体粉未,在反应前后B的质量和化学性质不变,则B是MnO2,二氧化锰能加快过氧化氢的分解,实验时烧瓶内可观察到的现象是产生气泡。
(5)如果将步骤④和⑤对调,实验结果将偏小,理由是收集的气体偏少,导致计算的氧气质量偏小,进一步导致实验结果偏小;
(6)证明反应停止后烧瓶中有碳酸钠的方法是取样加入氯化钙溶液,氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl;
(7)反应生成氧气的质量为:1.43g/L×0.22L=0.3146g
设反应的过氧化氢质量为y。
,解得y≈0.67g
设过碳酸钠的质量为z,z×
×100%=0.67g,解得z≈2.06g
此样品中过碳酸钠的质量分数为:
×100%≈93.6%
【题目】在学习盐酸的化学性质时,小红、芳芳两位同学分别作了碳酸钠溶液和稀盐酸反应的实验如图所示。
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【实验现象】小红在实验中观察到有气泡冒出,而芳芳
所做的实验无现象。写出小红实验的化学反应方程式:________________。
【实验讨论】芳芳同学的试验为什么观察不到有气泡?
反应后溶液的溶质有哪些?
【查阅资料】①碳酸钠和稀盐酸反应生成物受到盐酸的质
量影响,稀盐酸过量生成二氧化碳,若盐酸量不足则生成碳酸氢钠;②碳酸氢钠与氯化钙溶液混合不发生反应,而碳酸钠和氯化钙溶液反应生成沉淀,且碳酸钠和碳酸氢钠溶液都呈碱性,氯化钙溶液呈中性。
【猜想与假设】实验反应后溶液中溶质可能有:①NaHCO3、NaCl、Na2CO3; ②NaHCO3、NaCl;
③NaHCO3、NaCl、HCl。
芳芳同学认为猜想③肯定不成立,理由是______________。
【实验设计】确定芳芳同学实验是否生成碳酸氢钠,并证明反应后的产物。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
A、取上述溶液少量于试管中,加 入足量的________溶液。 | 产生白色沉淀 | 猜想①正确 |
B、取步骤A所得上层清液少量,滴加_______溶液。 | ___________ |
【实验反思】若用少量的稀盐酸鉴定氢氧化钠是否变质,发现无气泡冒出,则证明氢氧化钠溶液没有变质。对此实验结论,你是否赞同?若不赞同,还需说明理由。_____________。
【题目】某同学将光亮的镁条放入滴有酚酞的 NaHCO3 饱和溶液中,产生大量气泡和白色固体,溶液红色加深。点燃产生的气体,火焰淡蓝色;将燃烧产物通入澄清石灰水中,无现象。过滤,将白色固体洗净、干燥。
(1)溶液红色加深,则反应后溶液的碱性_____(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(2)则该气体为_____(写化学式)。
(3)为确定白色固体的成分,该同学进行了如下的探究。
(查阅资料)Mg(HCO3)2 能溶于水;MgCO3、Mg(OH)2 加热易分解,都生成两种氧化物。
(提出猜测)白色固体是:Ⅰ.MgCO3;Ⅱ__________;Ⅲ.MgCO3和 Mg(OH)2。
(进行实验)
操作 | 现象 | 结论 |
①取白色固体于试管中,加入足量的稀盐酸 | 产生气泡,固体溶解 | 白色固体中一定含有_________(写名称) |
②称取干燥的白色固体 22.6 g 放在石棉网上充分加热 | 固体质量减少 |
(结论分析)
(4)据上述实验现象,小明认为猜想Ⅰ正确。但有同学认为小明的判断不严谨,因为猜想____也有相同现象。
(5)步骤①一定发生反应的化学方程式为:_____________________________。
(6)如要要确定白色固体的组成,还需要补充的操作是_____________________,再通过_______得出结论。