精英家教网含钠元素、钙元素的化合物是初中化学的重要研究对象之一.
(一)某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体,那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?带着这样的疑问,他们进行了下列探究:
【查阅资料】(1)Ca(HCO32可溶于水;
(2)NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水.
【猜想】(1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(2)乙同学认为可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl2溶液分别与Na2CO3溶液反应均有沉淀产生;又知道Ca(HCO32可溶于水,因此猜测澄清石灰水、CaCl2溶液分别与NaHCO3溶液混合不会产生沉淀,从而鉴别出两种溶液.
(3)丙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别.
【实验探究】(1)甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀,实验结果与猜想不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(2)乙同学将CaCl2溶液加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,发现两支试管中也都产生了白色沉淀,实验结果出乎意料,但根据观察到的其他实验现象,他认为仍可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(3)丙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图1):
①加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,
②加热NaHCO3时,丙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的.
【问题讨论】(1)小组同学对上述实验展开了讨论,对甲同学的两个实验进行了比较,并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图2、图3).请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式
 
;写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子:
 

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(2)乙同学的两个实验中,大家对CaCl2与Na2CO3溶液的反应比较熟悉,而对CaCl2与NaHCO3溶液混合产生的现象难以理解,同学们又进一步查阅了资料,了解到CaCl2与NaHCO3溶液可发生如下反应:CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,因而同学们知道了乙同学是通过观察到
 
现象来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的.至于CaCl2与NaHCO3溶液为什么能发生上述反应,老师指出其反应原理较复杂,有待于今后学习中进一步探究.
(3)丙同学在加热Na2CO3固体时,开始产生少量气泡的原因是
 
;根据你分析:Na2CO3受热
 
分解(填“易”或“不易”).在加热NaHCO3固体时,丙同学观察到的实验现象是
 
(任写一种).
【拓展应用】(1)固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过
 
方法除去.
(2)要除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3,可加入适量的
 
溶液.
(二)实验室里同学们正在进行探究实验.用A、B、C、D四支试管各取室温下等体积的氢氧化钙饱和溶液,再向A试管中滴加碳酸钠溶液、B试管中滴加氯化铜溶液、C试管中滴加氯化铵溶液、D试管中滴加氯化钠溶液,振荡.
【提出问题】:他们在探究的问题是氢氧化钙能否与
 
(选填“酸”、“碱”、“盐”)发生反应?
【表达与交流】:①阳阳同学根据在D试管中没有看到明显现象,判断D试管中无化学反应发生.你认为此判断的依据是否合理
 
 (填“合理”或“不合理”),并解释其原因是
 

②为科学处理实验过程中产生的废液,同学们对B试管中反应后过滤得到的无色滤液,继续进行探究.阳阳同学猜想滤液中只含有一种溶质,娇娇同学猜想滤液中含有两种溶质.为验证哪位同学的猜想是正确的,同学们选用两种不同类别的物质进行以下两个实验.请填写下列实验报告:
    实验内容     实验现象     实验结论
方案一:取少量滤液加入试   管中,向其中
 
 
娇娇同学的猜想是正确的.
滤液中含有的两种溶质是
 
方案二:取少量滤液加入试管中,向其中
 
 
【反思与评价】:通过上述实验,同精英家教网学们认为实验过程中产生的废液必须处理后再排放.请你对B试管中滤液的处理提出可行的建议
 

(三)现有CaCO3 和KHCO3的混合物,甲、乙两同学分别称取一定质量的该混合物来判定其中两种成分的质量比.
①甲同学称取2.00g混合物,向其中加入过量的盐酸,生成气体的质量为ag,则a=
 
.该同学能否由气体质量计算出混合物中两成分的质量比?
 
(填“能”或“不能”)
②已知KHCO3 和NaHCO3一样加热易分解,K2CO3的分解温度远高于1000℃.乙同学称取Wg混合物充分加热,所得CO2气体质量(m) 随温度(T)变化的曲线如图所示,则m(CaCO3):m(KHCO3)═
 
(用含b、c的代数式表示)
我们知道氧气是人体生命所必需的,在一般情况下,人可以呼吸空气中的氧气,但在特殊情况下,如在核潜艇里工作的人员,如何获得氧气呢?研究表明用“金属过氧化物处理系统”使氧“再生”具有良好的实际应用价值.

已知:淡黄色的过氧化钠固体在常温下即能与二氧化碳反应生成氧气反应方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
(1)你认为用这种方法制氧气的优点是
反应条件低、方便携带、产物无污染、产生氧气同时还吸收了二氧化碳
反应条件低、方便携带、产物无污染、产生氧气同时还吸收了二氧化碳

(2)小明欲探究过氧化钠吸收和释放的气体之间体积关系以及反应的热效应,设计实验如图1,请回答下列相关问题:
①检查装置气密性.
②向U形管内盛装过量的Na2O2药品,注射器中为二氧化碳气体,连接好装置.
③缓缓推动注射器A活塞,片刻,可以观察到温度计液柱明显上升,说明反应放热,同时还可以观察到固体粉末发生变化的现象是
淡黄色的粉末逐渐变为白色粉末
淡黄色的粉末逐渐变为白色粉末

④小明查阅资料得知:相同的条件下,相同体积的气体具有相等的分子数,则待A注射器中二氧化碳气体反应完全后,装置恢复至常温,B注射器中活塞应停留在
50
50
mL处.(不考虑实验带来的误差)
(3)Na2O2露置在空气中容易发生变质,如何检验已经变质?简述方法、现象和结论.
取少量固体样品滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水若出现浑浊说明已变质
取少量固体样品滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水若出现浑浊说明已变质

变质的程度如何呢?部分同学对“已部分变质的Na2O2(含Na2CO3)的纯度测定”设计了实验,已知Na2O2与稀硫酸不反应,碱石灰能吸收CO2和H2O,步骤如下:
①按图2连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为w1g;
③准确称得mg样品放入容器b中;
④打开a,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为w2g;
⑥根据D装置质量差进行计算.
试回答:
(i)若④⑤两步的实验操作太快,则会导致测定的Na2O2的纯度
偏大
偏大

(填“偏大”或“偏小”).
(ii)鼓入空气的目的是
将装置中残留的二氧化碳鼓出,使反应充分
将装置中残留的二氧化碳鼓出,使反应充分
,装置A中试剂X应选用
NaOH溶液
NaOH溶液

(iii)E装置的作用是
防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置
防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置

小冉和小海两位同学在实验室中进行化学实验。小冉将CO2通入澄清的石灰水中;小海向盛有少量NaOH溶液的试管中滴入几滴酚酞溶液,再倒入一定量的稀盐酸。

 

 

(1)小冉同学观察到的现象          ,该反应的化学方程式为                    

(2)小海同学实验后发现试管内溶液为无色,认为氢氧化钠和盐酸恰好完全反应.你认为他的观点是否正确               (填“是”或“否”),你的理由是:                    ;

(3)实验结束后,两名同学将反应后的剩余物同时倒入废液缸中,发现有气泡产生,废液仍然为无色。请你和两名同学一起对废液缸中废液的组成进行探究。

【提出问豫】废液中的溶质除指示剂外,还有什么?

【进行猜想】①两位同学一致认为溶质为CaCl2和NaCl:

②你认为溶质的组成还可能为                     

【实验验证】向废液中加入                 ,出现                   现象。

【实验结论】说明猜想          (填①或②)正确。

【实验反思】为减少废液对环境的污染,可采取的方法是                   

【拓展延伸】通过酚酞溶液由红色变无色,说明NaOH已与盐酸完全反应,你认为还可以向反应后的溶液中加入          (不使用紫色石蕊试液和pH试纸)来证明NaOH确已完全反应。

 

小冉和小海两位同学在实验室中进行化学实验。小冉将CO2通入澄清的石灰水中;小海向盛有少量NaOH溶液的试管中滴入几滴酚酞溶液,再倒入一定量的稀盐酸。

(1)小冉同学观察到的现象          ,该反应的化学方程式为                   
(2)小海同学实验后发现试管内溶液为无色,认为氢氧化钠和盐酸恰好完全反应.你认为他的观点是否正确               (填“是”或“否”),你的理由是:                   ;
(3)实验结束后,两名同学将反应后的剩余物同时倒入废液缸中,发现有气泡产生,废液仍然为无色。请你和两名同学一起对废液缸中废液的组成进行探究。
【提出问豫】废液中的溶质除指示剂外,还有什么?
【进行猜想】①两位同学一致认为溶质为CaCl2和NaCl:
②你认为溶质的组成还可能为                    
【实验验证】向废液中加入                 ,出现                   现象。
【实验结论】说明猜想          (填①或②)正确。
【实验反思】为减少废液对环境的污染,可采取的方法是                   
【拓展延伸】通过酚酞溶液由红色变无色,说明NaOH已与盐酸完全反应,你认为还可以向反应后的溶液中加入          (不使用紫色石蕊试液和pH试纸)来证明NaOH确已完全反应。
含钠元素、钙元素的化合物是初中化学的重要研究对象之一.
(一)某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体,那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?带着这样的疑问,他们进行了下列探究:
【查阅资料】(1)Ca(HCO32可溶于水;
(2)NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水.
【猜想】(1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(2)乙同学认为可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl2溶液分别与Na2CO3溶液反应均有沉淀产生;又知道Ca(HCO32可溶于水,因此猜测澄清石灰水、CaCl2溶液分别与NaHCO3溶液混合不会产生沉淀,从而鉴别出两种溶液.
(3)丙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别.
【实验探究】(1)甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀,实验结果与猜想不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(2)乙同学将CaCl2溶液加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,发现两支试管中也都产生了白色沉淀,实验结果出乎意料,但根据观察到的其他实验现象,他认为仍可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(3)丙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图1):
①加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,
②加热NaHCO3时,丙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的.
【问题讨论】(1)小组同学对上述实验展开了讨论,对甲同学的两个实验进行了比较,并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图2、图3).请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式______;写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子:______.

(2)乙同学的两个实验中,大家对CaCl2与Na2CO3溶液的反应比较熟悉,而对CaCl2与NaHCO3溶液混合产生的现象难以理解,同学们又进一步查阅了资料,了解到CaCl2与NaHCO3溶液可发生如下反应:CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,因而同学们知道了乙同学是通过观察到______现象来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的.至于CaCl2与NaHCO3溶液为什么能发生上述反应,老师指出其反应原理较复杂,有待于今后学习中进一步探究.
(3)丙同学在加热Na2CO3固体时,开始产生少量气泡的原因是______;根据你分析:Na2CO3受热______分解(填“易”或“不易”).在加热NaHCO3固体时,丙同学观察到的实验现象是______(任写一种).
【拓展应用】(1)固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过______方法除去.
(2)要除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3,可加入适量的______溶液.
(二)实验室里同学们正在进行探究实验.用A、B、C、D四支试管各取室温下等体积的氢氧化钙饱和溶液,再向A试管中滴加碳酸钠溶液、B试管中滴加氯化铜溶液、C试管中滴加氯化铵溶液、D试管中滴加氯化钠溶液,振荡.
【提出问题】:他们在探究的问题是氢氧化钙能否与______(选填“酸”、“碱”、“盐”)发生反应?
【表达与交流】:①阳阳同学根据在D试管中没有看到明显现象,判断D试管中无化学反应发生.你认为此判断的依据是否合理______ (填“合理”或“不合理”),并解释其原因是______;
②为科学处理实验过程中产生的废液,同学们对B试管中反应后过滤得到的无色滤液,继续进行探究.阳阳同学猜想滤液中只含有一种溶质,娇娇同学猜想滤液中含有两种溶质.为验证哪位同学的猜想是正确的,同学们选用两种不同类别的物质进行以下两个实验.请填写下列实验报告:
    实验内容    实验现象    实验结论
方案一:取少量滤液加入试   管中,向其中____________娇娇同学的猜想是正确的.
滤液中含有的两种溶质是
______
方案二:取少量滤液加入试管中,向其中____________
【反思与评价】:通过上述实验,同学们认为实验过程中产生的废液必须处理后再排放.请你对B试管中滤液的处理提出可行的建议______
(三)现有CaCO3 和KHCO3的混合物,甲、乙两同学分别称取一定质量的该混合物来判定其中两种成分的质量比.
①甲同学称取2.00g混合物,向其中加入过量的盐酸,生成气体的质量为ag,则a=______.该同学能否由气体质量计算出混合物中两成分的质量比?______(填“能”或“不能”)
②已知KHCO3 和NaHCO3一样加热易分解,K2CO3的分解温度远高于1000℃.乙同学称取Wg混合物充分加热,所得CO2气体质量(m) 随温度(T)变化的曲线如图所示,则m(CaCO3):m(KHCO3)═______(用含b、c的代数式表示)

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