序號 | 實驗操作 | 主要實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論和解釋 |
① | 打開a,關(guān)閉b,由長頸漏斗注入鹽酸 | A中產(chǎn)生大量氣泡 E中出現(xiàn)渾濁 | E中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O |
② | 當(dāng)E中出現(xiàn)渾濁時,打開b,關(guān)閉a,點燃酒精燈 | D中Na劇烈燃燒,產(chǎn)生白煙內(nèi)壁附著黑色、白色固體 G中產(chǎn)生黑色沉淀 | 反應(yīng)產(chǎn)物一定有 C和CO |
③ | 取D中白色固體于試管中,加水溶解,再加入石灰水 | 產(chǎn)生白色沉淀 | 反應(yīng)產(chǎn)物還有Na2CO3 |
分析 在質(zhì)量守恒定律的基礎(chǔ)上,對鈉在二氧化碳中燃燒反應(yīng)的生成物進(jìn)行推測,并結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計實驗驗證物質(zhì)的存在.題目涉及實驗?zāi)康睦斫狻⒏鶕?jù)要求進(jìn)行物質(zhì)檢驗的實驗設(shè)計.
題圖所示實驗操作過程:石灰石和鹽酸制得的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)過B、C裝置凈化、干燥后,依次通過D、F、G裝置,其中裝置E可自由控制二氧化碳的通入與否.
裝置的作用:裝置B凈化吸收混有的氯化氫氣體;裝置C干燥二氧化碳;裝置D中發(fā)生鈉在二氧化碳?xì)怏w中的燃燒,可通過點燃燈加熱來控制;裝置E裝有澄清石灰水檢驗二氧化碳,使用開關(guān)a控制;裝置F盛有氫氧化鈉溶液吸收混合氣體中的二氧化碳,使用開關(guān)b控制;裝置G盛有氯化鈀溶液,檢驗氣體CO的存在;最后用氣球進(jìn)行尾氣收集處理.
解答 解:(1)①打開a關(guān)閉b,控制二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入裝置E,二氧化碳通入澄清石灰水,生成不溶于水的碳酸鈣,石灰水變渾濁,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
②點燃酒精燈使裝置D中的燃燒反應(yīng)開始發(fā)生,打開b關(guān)閉a,使燃燒后氣體依次通過裝置F和G.鈉與二氧化碳反應(yīng)的反應(yīng)物中僅含鈉、碳、氧三種元素,由這三種元素組成的物質(zhì)中呈黑色的只可能是單質(zhì)碳,即裝置D中生成的黑色固體為單質(zhì)碳.裝置G中氯化鈀溶液出現(xiàn)黑色沉淀,結(jié)合資料④可知混合氣體中含有CO;
③鈉與二氧化碳反應(yīng)生成的白色固體物質(zhì)可能為氧化鈉、碳酸鈉等,加水溶解并加入石灰水,出現(xiàn)白色沉淀,說明白色固體物質(zhì)中含有碳酸根,即含有碳酸鈉;
(2)①E中出現(xiàn)渾濁,二氧化碳?xì)怏w通入了裝置E,說明了裝置內(nèi)已充滿二氧化碳,即裝置內(nèi)的空氣全部排出,再點燃酒精燈的目的:排盡裝置內(nèi)空氣,防止鈉與空氣中的氧氣反應(yīng);
②裝置B中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
裝置C干燥氣體二氧化碳,若無該裝置,二氧化碳?xì)怏w中混有少量的水,資料“①Na是非常活潑的金屬,常溫下與O2、H2O等物質(zhì)反應(yīng)”表明水可以與裝置D中的金屬鈉發(fā)生反應(yīng),對后面的探究實驗產(chǎn)生影響;
③前面的探究已說明了猜想中的C、CO和Na2CO3的存在,因此,接下來所設(shè)計的探究實驗就應(yīng)該是說明白色固體中含有固體物質(zhì)Na2O.根據(jù)資料“③Na2O是白色固體,與H2O反應(yīng)生成NaOH”可以考慮使用酚酞試液進(jìn)行檢驗,但由于Na2CO3存在影響,所以先使用資料“②堿性的Na2CO3溶液與中性的CaCl2溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)”中的氯化鈣溶液處理溶液中的Na2CO3;
(3)設(shè)需要含雜質(zhì)20%的石灰石的質(zhì)量是x.
CaCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO2↑
100 44
x×80% 8.8g
$\frac{100}{x×80%}=\frac{44}{8.8g}$
x=25g
答:需要含雜質(zhì)20%的石灰石的質(zhì)量是25g.
故答案為:
(1)①Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O; ②C;CO; ③Na2CO3;
(2)①排盡裝置內(nèi)空氣,防止鈉與空氣中的氧氣反應(yīng);
②NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;水(或H2O);
③再加入足量的氯化鈣溶液,充分反應(yīng)后,向上層清液中滴加無色酚酞;
(3)25g.
點評 合理設(shè)計實驗,科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗,是得出正確實驗結(jié)論的前提,因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗,為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ).準(zhǔn)確理解實驗裝置的作用,為明確實驗操作和實驗?zāi)康幕A(chǔ)和前提.
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 濃硫酸是油狀粘稠的液體,有刺激性氣味 | |
B. | 濃鹽酸稀釋后可以用來給金屬除銹 | |
C. | 濃硫酸被稀釋時會放出大量的熱 | |
D. | 打開濃鹽酸的試劑瓶蓋可以看到有白霧出現(xiàn) |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 有機(jī)物:甲烷、二氧化碳 | B. | 氧化物:水、二氧化錳 | ||
C. | 混合物:自來水、冰水共存物 | D. | 堿類:燒堿、純堿 |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | CO2氣體(CO氣體)--通入適量氧氣,點燃 | |
B. | KCl固體(MnO2固體)--加適量水充分溶解,過濾,蒸發(fā)結(jié)晶 | |
C. | CaO固體(CaCO3固體)--加適量水充分溶解,過濾 | |
D. | NaCl溶液(CaCl2溶液)--滴加碳酸鉀溶液至恰好完全反應(yīng),過濾 |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 相對原子質(zhì)量為192.2 | B. | 原子核外有77個電子 | ||
C. | 原子核內(nèi)有77個中子 | D. | 銥元素是金屬元素 |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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