题目内容

根据Mg能在CO2中燃烧,某兴趣小组推测Na应该也能在CO2中燃烧,且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的两种或三种。该小组用如下图装置进行了实验探究。已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd。

回答下列问题:

(1)为了使反应随开随用,随关随停,上图虚线方框内应选用     装置(填下图字母代号),如何检验所选装置的气密性      。

(2)装置2中所盛试剂为        。

A.NaOH溶液              B.饱和NaHCO3溶液

C.饱和Na2CO3溶液         D.饱和NaCl溶液

(3)检测装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前应先进行装置1中的反应操作,待观察到      现象时,再点燃酒精灯,这步操作的目的是         。

(4)由实验现象和进一步的探究得出反应机理。

A.装置6中有黑色沉淀生成;

B.取反应后直玻管中的固体物质23.0g溶于足量的水中,无气泡产生且得到澄清的溶液;将溶液加水稀释配成250 mL的溶液;

C.取25.00ml步骤B的溶液,滴加足量BaCl2溶液,将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥,称量得固体质量为1.97g。

①步骤C中不溶物干燥前必须经过洗涤,如何检验该沉淀是否洗涤干净     。

②该探究得出钠与二氧化碳反应的化学方程式为                    。

 

【答案】

(1)C(2分),关闭弹簧夹,向长颈漏斗中加水,一定时间后静置液面保持不动,说明气密性良好(2分)

(2)B(2分)

(3)装置5中出现大量混浊(2分);排尽装置中的空气(2分)

(4)①取最后一次洗涤液加入稀H2SO4,不出现浑浊说明沉淀洗涤干净(2分)

②6Na+4CO22Na2O+Na­2CO3+3CO(2分)

【解析】

试题分析:C装置是采用固液分开的设计,打开弹簧夹液体加入反应开始,关闭弹簧夹反应产生气体的压强使固液分开反应停止;检验有多个出口的实验装置的气密性,一般只保留一个封住其它出口进行实验,关闭弹簧夹,向长颈漏斗中加水,一定时间后静置液面保持不动,说明气密性良好;(2)装置C是用石灰石或大理石与盐酸反应产生二氧化碳,会混有HCl杂质,故2用饱和NaHCO3溶液来除去HCl同时转化为二氧化碳;(3)CO易燃,混有空气可能会发生爆炸,反应前需先同二氧化碳除去装置中的空气,当观察到5中石灰水变浑浊时认为装置中充满二氧化碳,空气排尽;(4)检验洗涤是否干净,一般是要取最后次的洗涤液,进行检验可能存在的杂质离子,鉴于洗涤液中离子浓度较低,一般检验比较容易出现现象的离子如硫酸根离子、氯离子等;

根据实验现象知产物物碳单质,无钠剩余,根据碳酸钡的质量计算出

n(Na­2CO3)= n(BaCO3)=1.97÷197×10=0.1mol

m(Na­2CO3)= 0.1×106=10.6g

所以固体中含有氧化钠n(Na­2O)=(23.0-10.6)÷62=0.2mol

根据氧化还原反应原理,反应中碳元素化合价下降为+2价CO,方程式为

6Na+4CO22Na2O+Na­2CO3+3CO

考点:考查综合实验中物质的制备与检验有关问题。

 

练习册系列答案
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2H2+CO2=2H2O+C
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.
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10
10
mol.
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生成的Mg和Cl2可以循环利用
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①若装置6中有黑色沉淀,装置4中的残留固体(只有一种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为:
2Na+2CO2=Na2CO3+CO
2Na+2CO2=Na2CO3+CO
.
②若装置6中溶液无明显现象,装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为:
4Na+3CO2=2Na2CO3+C
4Na+3CO2=2Na2CO3+C
.
③指导老师认为,不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳,当确认钠充分反应后,请你设计一个简单实验,验证装置4中得到的残留固体中是否含有碳:
将4中固体加足量水,有不溶黑色固体,则生成物中有C
将4中固体加足量水,有不溶黑色固体,则生成物中有C
.
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固体为MgO和Mg3N2
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.
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回答下列问题:
(1)利用下列仪器组装探究实验装置,按气流方向,正确的连接顺序是(每种仪器只用一次):
a接
d或e
d或e
,
e或d
e或d
接
b或c
b或c
,
c或b
c或b
接
g
g
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(2)装置组装好后,检验气密性的方法是
对圆底烧瓶微热,若插入氢氧化钠溶液的导气管口处冒气泡,停止加热,该导气管中形成一段稳定水柱,表示气密性完好
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②④
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Ⅲ
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