题目内容

9．某兴趣小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧．他们对钠在CO2气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究：
[实验]将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧至完全，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质．
（1）通过钠在CO2气体中燃烧的实验，你认为物质燃烧的条件是有可燃物；有助燃剂（氧化剂）；可燃物必须达到着火点．
（2）实验室不小心发生钠着火，下列灭火方法正确的是D
A．用水扑灭    B．用泡沫灭火器扑灭    C．用干粉灭火器扑灭    D．用砂子扑灭
[提出假设]
假设1：白色物质是Na2O．
假设2：白色物质是Na2CO3．
假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物．
[设计实验方案．验证假设]该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究：
实验方案实验操作实验现象结论
方案1取少量白色物质于试管中，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2①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的BaCl2溶液出现白色沉淀
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
[思考与交流]
（3）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是碳酸钠溶液水解显碱性，使酚酞变红．
（4）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为Na2CO3．理由是方案2的①中出现白色沉淀是BaCO3，所以燃烧后的白色物质中有Na2CO3，②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色固体中无Na2O．
（5）写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为4Na+3CO2=2Na2O2+C．
（6）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠．你是否同意丙同学的观点，并简述理由：不同意，因为反应物中无氢元素．

分析 （1）依据实验现象和 燃烧的条件分析回答；在通常情况下，物质燃烧需要具备的条件是：可燃物；与氧气接触；达到着火点；
（2）依据钠是活泼金属能和水、二氧化碳等物质反应分析；
（3）依据碳酸钠水溶液显碱性分析判断；
（4）依据沉淀成分分析判断为碳酸钡沉淀，酚酞不变色证明无氧化钠；
（5）钠在二氧化碳中 燃烧生成碳和过氧化钠；
（6）依据反应物组成元素为钠、氧、碳元素分析，化学反应应元素守恒．

解答 解：（1）在通常情况下，物质燃烧需要具备的条件是：（1）可燃物（2）与氧气接触或有助燃物（3）达到可燃物的着火点；三个条件同时具备时才能发生燃烧．燃烧的剧烈程度一般受可燃物与氧气接触面积的影响．与氧气接触越充分，燃烧越剧烈．要增大可燃物与氧气的接触面积，可以把可燃物粉碎或使其变为气体，也可以增加氧气的浓度；
故答案为：有可燃物；有助燃剂（氧化剂）；可燃物必须达到着火点；
（2）A．用水扑灭，钠与水剧烈反应，故A不符合；
B．用泡沫灭火器扑灭，二氧化碳和钠在点燃条件下剧烈反应，故B不符合；
C．用干粉灭火器扑灭，二氧化碳和钠在点燃条件下剧烈反应，故C不符合；
D．用干燥的砂子扑灭，把钠与空气隔离，达不到钠的着火点，可以扑灭，故D符合；
故选D；
（3）取少量白色物质于试管中，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变红，不是固体不一定是氧化钠，碳酸钠水溶液中水解显碱性，也可以使酚酞变红；
故答案为：碳酸钠溶液水解显碱性，使酚酞变红；
（4）取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的BaCl2溶液，出现白色沉淀是碳酸钡沉淀，静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无变化，说明一定无氧化钠，银氧化钠溶于水和水反应生成氢氧化钠；证明白色固体是碳酸钠；
故答案为：Na2CO3；方案2的①中出现白色沉淀是BaCO3，所以燃烧后的白色物质中有Na2CO3，②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色固体中无Na2O；
（5）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：4Na+3CO2=2Na2O2+C；
故答案为：4Na+3CO2=2Na2O2+C；
（6）白色物质若是氢氧化钠，需要反应物含有氢元素，实验是钠在二氧化碳中的反应产物，无氢元素存在，不同意丙同学的推断；
故答案为：不同意，因为反应物中无氢元素．

点评 本题考查了物质燃烧的条件分析，物质组成的分析判断，实验验证的方法和现象，物质鉴别的方法和反应现象的应用是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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19．科技人员研究“变害为宝”的途径，以NO为原料通过电解制备NH4NO3．其工作原理如图所示，下列有关说法错误的是（　　）
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20．下列电离方程式书写正确的是（　　）
A．H2SO4═H22++SO42-B．NaHCO3═Na++H++CO32-
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17．下列金属可用铝热法制备的是（　　）
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4．某研究性学习小组进行如下探究活动：
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查阅资料：①常温下，高锰酸钾与浓盐酸反应产生氯气；②溴单质易挥发，碘单质易生华；③淀粉溶液遇到碘单质变蓝色；
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溴黄→棕橙→橙红
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实验方案：该小组设计如图所示装置实验（夹持仪器已略去，装置气密性完好）
实验过程：
Ⅰ先打开弹簧夹，再打开活塞a，滴加浓盐酸
Ⅱ当B和C中的溶液都变黄时，加紧弹簧夹
Ⅲ当B中的溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a
Ⅳ…
回答以下问题：
（1）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，写出该反应的化学方程式Cl2+2KI═I2+2KCl；
（2）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b，将分液漏斗中的黄色溶液滴入D中，关闭活塞b，取下试管D振荡，静置，观察到D中CCl4层溶液变为紫红色，说明溴的氧化性强于碘，写出该反应的离子方程式2I-+Br 2=2Br-+I2；
（3）由实验得到的氯、溴、碘单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2；
（4）你认为实验中为什么要加过程Ⅲ这一步操作，请简述个人观点B、C中的NaBr溶液的浓度和体积均相同，棕色溶液B含有的溴单质比黄色溶液C中的多，说明C中还存有溴离子，不存在氯气，确保了氯气不干扰溴与碘化钾的反应．
14．有些古文或谚语包含了丰富的化学知识，从化学角度解释下列古文或谚语，其中不正确的是（　　）
选项古文或谚语化学解释
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C煮豆燃豆箕，豆在斧中泣化学能转化为热能
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A．AB．BC．CD．D
1．下列离子方程式书写不正确的是（　　）
A．Fe与HCl反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
B．Cu与AgNO3反应：2Ag++Cu═Cu2++2Ag
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D．CuSO4与Ba（OH）2反应：Cu2++2OH-+SO42-+Ba2+═BaSO4↓+Cu（OH）2↓
18．含氮化合物的研发与绿色反展、经济可持续发展有着密切关联．

（1）氨是一种重要化工原料．合成氨原料气H2，可用天然气为原料制得，有关反应能量变化如图1所示．
则用CH4（g）和H20（g）反应制得H2（g）和CO（g）的热化学方程式为：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+171.1KJ/mol
（2）氮的氧化物有着广泛用途，又是环境的污染物．
（i）在150C时，将0.4mol NO2气体充人体积为2L的真空密闭容器中，发生反应：2NO2（g）-?N2O4（g）．
每隔一定时间测定容器内各物质的物质的量，数据如表：
时间020406080
n（NO2）/mol0.40n10.26n3n4
n（N2O4）/mol00.05n20.080.08
①当反应在1500C达到平衡时，该反应平衡常数K=2.8．（填数值）
②若最初通人N2O4，在相同条件下达到平衡时，各物质浓度仍然相同，则N2O4的起始浓度应为0.1mol/L．
（ii）氨氧化制HN03的尾气中含有NO和N02，且n（NO）：n（N02）=1：1，可用尿素溶液除去，其作用原理是：N0和NO与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成对环境无污染的物质．若用1mol尿素吸收该尾气，则能吸收氮氧化物76 g．
（3）氨气，CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为：2NH3（g）+CO2（g）-CO（ NH2）2（s）+H2O（g）
图2表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系．
a为[n（NH3）/n（CO2）]，b为水碳比[n（H20）/n（CO2）]．则：
①b应控制在C；
A.1.5.1.6    B.1～1.1    C.0.6～0.7
②a应控制在4.0的理由是氨碳比a[n（NH3）/n（CO2）]大于4.0时，增大氨气的物质的量，二氧化碳的转化率增加不大，增加了生产成本；氨碳比a[n（NH3）/n（CO2）]小于4.0时，二氧化碳的转化率较小．
19．常温下（25℃），已知H2SO3电离常数Ka1=1.4×10-2，Ka2=6.3×10-4，NH3•H2O的常数Kb=1.8×10-3．则下列有关NH4HSO3溶液的叙述正确的是（　　）
A．该溶液中，Na+、Cl-、S2-和SO42-可以大量共存
B．含等物质的量的NH4HSO3与NaOH溶液混合，反应的离子方程式为：HSO3-+OH-=SO32-+H2O
C．NH4HSO3为弱酸弱碱盐，其水溶液pH＞7
D．c（NH4+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞C（H2SO3）＞C（NH3•H2O）

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