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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4.某研究性学习小组进行如下探究活动:
实验目的:探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱.
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;
④溴、碘在不同溶剂中所形成溶液(从稀到浓)的颜色变化如图所示.
水四氯化碳
溴黄→棕橙→橙红
碘深黄→褐紫→深紫
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.
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.
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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)
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图2表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系.
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①b应控制在C;
A.1.5.1.6    B.1~1.1    C.0.6~0.7
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