题目内容

某研究性学习小组探究Na与CO2的反应，设计了如下装置进行探究。

（1）从试剂瓶中取出的金属钠，须经过必要的操作，方可进行后续的实验，该必要的操作是    。该装置B中饱和碳酸氢钠溶液的作用是      ，装置E中浓硫酸的作用是     
（2）放进玻璃管中的金属钠在加热之前，必须先打开活塞,通入CO2, 这样操作的原因是 
（3）用酒精灯给玻璃管加热，Na在充满CO2气体的玻璃管里剧烈地燃烧，产生大量的白烟。玻璃管中有黑色物质生成。玻璃管冷却后，玻璃管壁上附着一层白色物质。将玻璃管内物质转移至烧杯中, 加水，白色物质溶解于水，黑色物质不溶。过滤，得到澄清的滤液。往滤液中加CaCl2溶液，溶液变白色浑浊；再滴入稀盐酸，溶液中有气泡出现，则玻璃管壁上附着的白色物质是   。另将滤纸上的黑色物质干燥，点燃，其燃烧产物无色无味且能使澄清石灰水变浑浊，则玻璃管中的黑色物质是       。
(4)Na与CO2的反应的方程式为    
（1）用滤纸吸干表面煤油，并小刀切除表面的氧化层 (1分）；除去CO2中的 HCl气体(1分）；防止空气进入钠试管(1分）
（2）除去装置中的空气，使之充满CO2 (1分）   （3）Na2CO3  (1分）     C (1分）
（4）4Na+3CO2 2Na2CO3 + C  (2分）

试题分析：（1）钠是活泼的金属，质软，一般保存在煤油中，所以必要的后续操作是用滤纸吸干表面煤油，并小刀切除表面的氧化层。由于盐酸易挥发，生成的CO2中含有氯化氢杂质，所以饱和碳酸氢钠的作用是除去CO2中的 HCl气体；钠极易和水、氧气反应，而空气中含有水蒸气和氧气，因此浓硫酸的作用是防止空气进入钠试管。
（2）由于装置内部也含有空气，所以先通入CO2的目的是除去装置中的空气，使之充满CO2。
（3）白色物质和氯化钙反应生成白色沉淀，也盐酸反应生成气体，说明应该是碳酸钠。黑色物质干燥，点燃，其燃烧产物无色无味且能使澄清石灰水变浑浊，这说明气体是CO2，所以玻璃管中的黑色物质是碳。
（4）根据以上分析可知，Na与CO2的反应的方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3 + C。2反应实验探究的有关判断
点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。
练习册系列答案
相关题目
草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
（1）为证明浓度对反应速率的影响，曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验：取两支试管，各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液，分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL，记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为：     ；
预期现象是：
①溶液的颜色由     色变为     色，
②其中加入     mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂，且褪色先缓慢，后逐渐加快；最大的问题是草酸浓度大，反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响？适宜的条件是怎样的？某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分：
表1　试验安排及结果
实验
编号
A（KMnO4溶液浓度/mol·L-1）
B（草酸溶液浓度/mol·L-1）
C（硫酸溶液浓度/mol·L-1）
褪色时间/s
1
3
3
1
336
2
1
2
3
82
3
3
1
3
76
4
1
3
2
133
5
2
3
3
102
6
3
2
2
156
7
2
2
1
300
8
2
1
2
115
9
1
1
1
200
 
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析，结果如下表
表2　各因素水平的数据处理结果
 
A（KMnO4溶液）
B（草酸溶液）
C（硫酸溶液）
浓度/mol·L-1
0.005
0.010
0.015
0.1
0.5
0.9
6
12
18
平均褪色时间/s
138.3
172.3
189.3
130.3
179.3
190.3
278.7
134.7
86.7
 
（2）由表2可知，三因素中，     的浓度（选填“A、B或C”，下空同）对反应速率影响显著，而     的浓度对反应速率的影响不显著。
（3）由表2可知，当高锰酸钾浓度为     mol·L-1、草酸浓度为     mol·L-1时，反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果，该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的，测得如下实验结果：
表3　不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol·L-1
18
16
14
12
10
8
6
褪色时间/s
67
83
90
103
129
146
200
 
（4）根据课堂实验的合适时间，可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液，即此时硫酸的浓度为     mol·L-1和     mol·L-1，这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论：草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应，可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
下列实验装置图正确的是（ ）
下列四个实验中，结论正确的是(　　)
A．有一澄清的碱性溶液，做离子鉴定时得出的结论是含有：Al(OH) 4-、Fe3＋、HCO3-
B．某一固体溶于水后，检验出含有K＋、NO3-、Na＋、Cl－等离子，则该固体混合物是KNO3和NaCl的混合物或KCl和NaNO3的混合物
C．固体NaOH吸收了空气中的二氧化碳并溶于水后，则溶液中就一定大量存在碳酸根离子
D．加热碳酸氢铵固体，将生成的气体通过碱石灰能制备NH3
化学是以实验为基础的自然科学，化学实验设计和操作中必须十分重视师生安全问题和环境保护问题。下列实验问题处理方法不正确的是
A．制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，立即松开试管上的橡皮塞
B．在气体发生装置上直接点燃甲烷气体时，必须先检验甲烷气体的纯度
C．实验时将所有的废气通过通风橱排出实验室，以免污染实验室
D．给试管中的液体加热时不时移动试管或加入碎瓷片，以免暴沸伤人
下列有关试验的做法不正确的是
A．分液时，分液漏斗的上层液体应由上口到出
B．用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体
C．配置0.1000 mol·L-1氢氧化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
D．检验NH4+时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体
某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下利实验：
实验1：

实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。
实验3：根据下图的实验装置进行己烷催化裂化

请回答下列问题：
（1）实验1中用到的玻璃仪器有（填名称）                               ；
（2）由实验１知己烷的物理性质有　　　　　　　　　　　　　　；
（3）实验２中的橙色溶液逐渐变浅的原因是　　　　　　　；
A．己烷与溴发生发生取代反应B．溴代己烷为无色物质
C．液溴向外挥发浓度降低D．己烷与液溴发生加成反应
E．液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层
（4）实验3的装置Ⅱ的作用是                            ；
（5）试管C中看到的现象是                                               ，说明有             生成；
（6）试写出装置Ⅰ中发生有丙烷生成的裂化反应方程式：
                                                                。
下列有关实验操作的说法正确的是
A．用pH试纸测定溶液的pH时，不可用蒸馏水润湿试纸
B．苯酚沾在皮肤上，先用酒精清洗，再用水洗
C．向煮沸的1mol/L NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
D．用量筒量取10.0mL浓硫酸沿玻璃棒注入到100mL容量瓶中加水得到10%溶液
实验室保存下列物质的方法中，不正确的是                            
A．铝片放在不密封的容器里
B．氢氧化钠溶液盛装在玻璃塞的试剂瓶中
C．硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
D．金属钠保存在石蜡油或煤油中

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