题目内容

化学小组同学在课外读物中看到:“加热时,过氧化钠(Na2O2)能与木炭发生化学反应”.他们决定探究Na2O2与木炭反应的产物.

【提出猜想】木炭与Na2O2反应可能生成4种物质:CO、CO2、Na2O和Na2CO3.
【查阅资料】
①碱性的碳酸钠溶液与中性的CaCl2溶液能发生复分解反应.
②氧化钠(Na2O)是白色固体,与H2O反应生成NaOH.
③氯化钯(PdCl2)溶液能检验CO的存在,向溶液中通入CO,产生黑色沉淀.
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去).
(1)实验记录
序号实验操作主要实验现象实验结论
①检查装置气密性.向玻璃管中加入过氧化钠和过量木炭粉的混合物.打开弹簧夹a、b,关闭c,从装置左端通一段时间N2.A中无明显变化,B中有大量气泡冒出.气密性良好.
②关闭a,点燃酒精灯.试管中发生剧烈反应,产生火花,
 
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产物中没有CO2.
③打开c,关闭b.C中PdCl2溶液没有明显变化.
 
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④打开a,继续通N2,停止加热,待冷却后停止通N2.取出少量反应后固体于试管中,加入足量稀盐酸,迅速用带导管的橡胶塞塞紧试管口,导管另一端通入石灰水中.
 
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产物中有Na2CO3.
(2)实验反思
①实验操作④中若不通入N2,可能造成的结果是
 
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②检验第4种物质是否存在的实验方案:取出少量反应后固体于试管中,
 
,第4种物质存在.
③用化学方程式表示反应后物质中有碳酸钠
 
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考点:实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,二氧化碳的检验和验满,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:(1)实验记录
②根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,常用澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在;
③根据氯化钯(PdCl2)溶液与CO反应产生黑色沉淀,来检验CO的存在;
④碳酸钠与盐酸反应生成了二氧化碳气体,二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊,据此分析碳酸钠的存在.
(2)实验反思:
①根据停止加热,装置内压强减小,液体会倒吸分析回答;
②根据氧化钠的溶液显碱性分析.
③根据实验过程探究碳酸钠的存在发生的反应写出反应的方程式.
解答:解:(1)实验记录
②由于二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,常用澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在;
③氯化钯(PdCl2)溶液与CO反应产生黑色沉淀,来检验CO的存在;
④碳酸钠与盐酸反应生成了二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,
所以,填表如下:
序号主要实验现象实验结论
②B中石灰水无明显现象
③产物中没有CO
④有气泡生成,试管底部有黑色固体,石灰水变浑浊
(2)实验反思:
①实验操作④中若不通入N2,由于通知加热,装置内压强减小,可能造成的结果是:C中液体倒吸入A中,使玻璃管炸裂.
②前面的探究已说明了猜想中的C、CO和Na2CO3的存在,因此,接下来所设计的探究实验就应该是说明白色固体中含有固体物质Na2O.根据资料“③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH”可以考虑使用酚酞试液进行检验,但由于Na2CO3存在影响,所以先使用资料“②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应”中的氯化钙溶液处理溶液中的Na2CO3.所以实验方案是:取出少量反应后固体于试管中,加入过量的CaCl2溶液使沉淀完全,静置后向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则产物中有Na2O;若溶液不变色,则产物中没有Na2O.  
③由题意可知,测定反应后物质中有碳酸钠的反应有:碳酸钠与盐酸反应,二氧化碳与氢氧化钙的反应.所以方程式是:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
故答为:(1)实验记录,见上表;
(2)实验反思
①C中液体倒吸入A中,使玻璃管炸裂
②取出少量反应后固体于试管中,加入过量的CaCl2溶液使沉淀完全,静置后向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则产物中有Na2O;若溶液不变色,则产物中没有Na2O. 
 ③Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
点评:准确理解实验装置的作用,熟悉常见物质的性质,是探究过氧化钠(Na2O2)能与木炭发生化学反应的生成物的基础和前提.
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