题目内容
(6分)在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ,白色物质可能是Na2O或Na2CO3或 ,乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是: 。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠: Na2O+H2O ="=" 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
| 实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 方案1 | 取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质 为Na2O |
| 方案2 | ①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | 白色物质 是 。 |
| ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为: 。
【进行猜想】碳粒 Na2O和Na2CO3 如果是NaOH,会与二氧化碳反应且反应前没有氢元素
【实验探究】Na2CO3
【反思评价】Na2CO3溶液也能使无色酚酞试液变红
【得出结论】3CO2+4Na==2Na2CO3+C
解析试题分析:【进行猜想】根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,甲认为黑色颗粒是碳,白色物质可能是Na2O或Na2CO3或Na2O和Na2CO3,甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是:如果是NaOH,会与二氧化碳反应且反应前没有氢元素
【实验探究】方案2,①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明发生反应:CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl,说明有Na2CO3,②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液,无明显现象,说明溶液中没有NaOH,即没有Na2O,所以可得出结论:白色物质是Na2CO3
【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是:Na2CO3溶液也能使无色酚酞试液变红
【得出结论】根据上面的探究,可知钠在二氧化碳中燃烧生成碳和碳酸钠,所以反应的化学方程式为:3CO2+4Na==2Na2CO3+C
考点:质量守恒定律的应用,NaOH、Na2CO3的化学性质,化学方程式的书写
实验小组用如下的装置进行实验。![]()
| 实 验 步 骤 | 简 答 |
| 第一步:称取3g氯酸钾与少量二氧化锰混合后放入装置①的试管中,点燃酒精灯。 | 装置①的试管中发生反应的文字表达式: |
| 第二步:加热试管一段时间后,用橡皮管连接a、b。 | 刚开始加热时,排出的气体不宜立即收集,原因是 。 |
| 第三步:当装置②中水面不再下降,断开a、b,移去酒精灯,将装置②中的集气瓶密封,并贴上标签备用。 | |
| 第四步:读取量筒里水的体积数并记录。 | 读数时,视线必须与液体凹液面的 保持水平。 |
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NaOH
Ⅳ:固体为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 | | 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 | | 证明有Na2CO3存在 |
| ③ | | 证明有NaOH存在 |
| 综合以上实验现象,说明猜想Ⅱ是成立的。 | ||
(2)实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量”的目的是
(9分)实验室有半瓶敞口放置的标签残缺的白色固体(标签如图所示),小明、小亮根据初中所学的知识进行下列探究。![]()
【交流讨论一】
(1)小明与小亮一致认为碱石灰的用途能
做干燥剂,理由是 。
(2)取适量该固体放入烧杯中,加入适量的水充分搅拌,发现
烧杯中有白色沉淀,烧杯外壁发热,于是小亮得出结论一定有生石灰。小明认为不一定,小明的理由是 。
(3)他俩将(2)烧杯中的混合物过滤,对滤液和白色沉淀的组成情况进行了进一步探究。
【猜测】Ⅰ.小明猜测滤液中的溶质是:①NaOH,②Ca(OH)2,③NaOH、Ca(OH)2,④Ca(OH)2、NaCO3,⑤NaCO3、 NaOH。
【交流讨论二】小亮认为小明的猜测中 (填序号)不合理,小亮猜测滤液中的溶质还可能是 。
【活动探究】小明对滤液中溶质的成分进行探究:(资料: BaCl2溶液显中性, BaCO3为不溶于水的白色固体)
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| A.取少量滤液加入过量的BaCl2溶液中 | 产生白色沉淀 | 一定有 |
| B.将A中的混合物过滤,向滤液中加入 | | 一定有NaOH |
【交流讨论三】小亮根据小明的实验结论得出自己对白色沉淀的猜测中 (填序号)正确。
【启示】药品保存时应注意 。
(11分)红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如下图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。![]()
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因是(用化学方程式表示) 。
【实验探究1】
甲同学的方案:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ⑴取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。 | 固体溶解时试管外壁发烫,试管底部有不溶物,溶液变红。 | 固体中一定含有 ① 和氢氧化钙。 |
| ⑵另取少量固体放于试管中,滴加足量稀盐酸。 | 固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。 | 固体中一定含有 ② , 一定不含Fe2O3。 |
| ⑶将步骤⑵中产生的气体通入到澄清的石灰水中。 | ③ | 固体中一定含有CaCO3。 |
⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)2的结论,理由是
。
⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是(用化学方程式表示) 、 。
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证:
⑴ 乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有 。
⑵ 乙同学经过实验测得上述滤渣C(CaCO3 )的质量为1.0 g,计算滤液A中含氢氧
化钙的质量。(写出解题过程)
⑶ 丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g,滤渣B中CaCO3的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验以及乙、丙两位同学的实验数据,久置固体的成分是: