题目内容

1.小明同学在做化学实验时注意到盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶盖不是玻璃塞,而是橡皮塞,很是好奇.于是,他在网上进行了查询,得到玻璃中含有一种物质叫做二氧化硅(化学式是SiO2),它能与氢氧化钠反应生成硅酸钠(化学式为Na2SiO3)和水,硅酸钠溶液具有粘性.
(1)Na2SiO3中硅元素的化合价是+4 价.
(2)写出二氧化硅与氢氧化钠反应的化学方程式:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O.
(3)小明又注意到盛放氢氧化钠溶液的瓶口有一些白色固体物质,他猜测可能有碳酸钠,请你帮助他设计一个实验进行验证(只要写出实验方案即可):取少量白色固体放入试管中,滴入稀盐酸,再将产生的气体通入澄清的石灰水中.

分析 (1)根据硅酸钠的化学式Na2SiO3和化合物中正负化合价的代数和为0的原则计算硅元素的化合价;
(2)根据反应物是氢氧化钠和二氧化硅、生成物是硅酸钠和水书写要求的化学方程式;
(3)在实验室常在样品中加盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中,看是否出现沉淀来检验碳酸盐;

解答 解:(1)根据化合物中化合价代数和为0的原则,设硅的化合价为x,硅酸钠Na2SiO3中(+1)×2+x+(-2)×3=0,解得x=+4;
(2)反应物是氢氧化钠和二氧化硅,生成物是硅酸钠和水,该反应的化学方程式为:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O;
(3)在实验室检验碳酸根离子,就是在样品中加盐酸,有气泡产生,然后将产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊.
故答案为:(1)+4;
(2)SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O;
(3)取少量白色固体放入试管中,滴入稀盐酸,再将产生的气体通入澄清的石灰水中.

点评 本题考查了氢氧化钠会和二氧化硅生成硅酸钠,以及碳酸根离子的检验方法和实验探究的设计方法;利用离子的性质进行检验和探究,是同学们必须掌握的知识点.

练习册系列答案
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10.化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的.你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,以下是老师提供的一些实验装置.请结合下列图1实验装置图回答问题:

(1)写出指定仪器的名称:①试管,②集气瓶.
(2)实验室欲用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是A(填字母),生成氧气的化学方程式为:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
(3)实验室常用高锰酸钾或过氧化氢和二氧化锰制取氧气,你认为其中相对较好的办法是用后者(填“前者”或“后者”)制氧气,理由是装置简单,不需加热,节约能源,废弃物少,产物无毒,产生氧气速率快(合理均可).
(4)若集气瓶中装满水,如图2所示,欲收集一瓶氧气,则气体应从b导管进入(填“a”或“b”).
(5)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙.小明同学进行了如下实验,并进行相关计算,请你参与他的活动.
【实验组装与准备】经过分析,小明选取B、C装置并进行适当地改动、组装,如图3.
①小明认为装药品前首先进行的操作是检查装置的气密性.
②如果用上图装置制取气体,反应进行较长时间后,用燃着的火柴放在集气瓶口,火焰仍不熄灭的原因是长颈漏斗下端管口未伸入液面以下,气体从长颈漏斗逸出.
【实验设计】
Ⅰ.设计思路:根据鸡蛋壳与稀盐酸反应生成二氧化碳的体积,求出生成二氧化碳的质量,再计算所需鸡蛋壳的质量.
Ⅱ.操作步骤:将含杂质20%的鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,取一定的质量,放在锥形瓶里,然后往锥形瓶中加入足量的稀盐酸,(假设其他杂质不与盐酸反应,反应生成的气体全部进入集气瓶中)充分反应后,生成标准状况下的二氧化碳气体4.4L(标准状况下,二氧化碳的密度为2.0g/L).
Ⅲ.数据处理:根据上述实验数据,进行相关计算.
计算过程:请计算所需鸡蛋壳的质量.
IV.实验反思与评价
误差分析:实验中,如有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出,造成计算结果与实际值相比偏小(填写“偏大”、“偏小”或“不变”).
实验操作中,将鸡蛋壳捣碎的目的是:增大反应物的接触面积,使反应充分进行.

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