2.1钠及其化合物 练习 2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
2024-08-04
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内容正文:
2.1钠及其化合物 练习 2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
一、单选题
1.实验室里做钠跟水反应的实验时,用到的仪器和药品是 ( )
①试管夹 ②镊子 ③小刀 ④滤纸 ⑤研钵 ⑥烧杯 ⑦坩埚 ⑧石棉网 ⑨玻璃片 ⑩药匙
A.①②③④ B.②③④⑥⑨ C.③④⑧⑨⑩ D.②⑤⑦⑨⑩
2.化学在生产和日常生活中有着重要的应用,下表中用途与其性质或原理错误的是( )
选项
现象或事实
解释
A
Na2O2常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂
Na2O2与H2O、CO2反应产生O2
B
常用铁盐做净水剂
Fe3+生成吸附能力强的Fe(OH)3胶体
C
节日燃放的五彩缤纷的烟花
某些金属及其化合物的焰色反应
D
在医疗上烧碱可用于治疗胃酸过多
烧碱可与胃酸反应
A.A B.B C.C D.D
3.下列关于金属钠的叙述正确的是( )
A.钠是强氧化剂
B.钠在空气中久置最终变为过氧化钠
C.钠在空气中燃烧生成氧化钠
D.实验室通常把少量的钠保存在煤油里
4.下列化合物与小苏打溶液反应,没有气体或沉淀生成的是( )
A.烧碱 B.硫酸氢钠 C.氢氧化钡 D.过氧化钠
5.下列各组物质发生反应,有红棕色气体产生的是( )
A.Na和H2O B.Na2O2和H2O
C.Cu和浓HNO3 D.Ca(OH)2和NH4Cl
6.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析错误的是( )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成白色
C.反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.Na2O2能和CO2反应,说明Na2O2是碱性氧化物
7.下列关于金属的说法正确的是( )
A.铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧
B.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
C.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
D.铝制餐具不能用来盛装酸、碱、咸的食物
8.金属钠与下列溶液反应时,既有蓝色沉淀析出又有气体逸出的是( )
A.BaCl2溶液 B.K2SO4溶液
C.KCl溶液 D.CuSO4溶液
9.下列说法错误的是( )
A.钠和钾的合金可用于快中子反应堆作热交换剂
B.实验室常将钠保存在煤油或四氯化碳中
C.小苏打是培制糕点所用的发酵粉的主要成分之一
D.热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污
10.下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.常温下铜在浓硝酸中发生钝化
B.氯气和烧碱反应可制取漂白粉
C.碳酸氢钠固体受热分解可得到纯碱
D.铁和高温水蒸气反应生成铁红
11.下列物质中不能通过化合反应直接生成的是( )
A. B. C. D.
12.把2.1g的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后,立即通入足量的Na2O2固体中,固体的质量增加 ( )
A.2.1g B.3.6g C.7.2g D.无法确定
13.列关于实验的叙述中,正确的是( )
选项
实验操作
实验现象或结论
A
把一小块钠迅速投入到热坩埚中,继续加热坩埚片刻
钠受热后熔成小球,剧烈燃烧,火焰呈黄色,产物为淡黄色固体
B
把小块钠投入到滴有紫色石蕊试液的盛冷水中
钠熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,有“嘶嘶”的响声发出,反应后溶液变红
C
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片
鲜花褪色,证明氯气具有漂白性
D
用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精喷灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
溶液中一定存在 Na+ ,不存在 K+
A.A B.B C.C D.D
14.现有2.0g含Na2O杂质的Na2O2样品,用如图的实验装置测定Na2O2试样的纯度,(可供选用的反应物只有CaCO3固体、盐酸、硫酸和蒸馏水)下列说法错误的是( )
A.装置A中液体试剂为盐酸
B.装置B的作用是除去挥发出的HCl气体
C.若去掉装置E会导致所测Na2O2试样的纯度偏低
D.若反应结束后有气体体积计算得气体质量为0.32g,则Na2O2试样的纯度为78%
二、实验探究题
15.现有13.4g固体氯化钙样品(含杂质氯化钠),为了测定样品中氯化钙的含量,将此固体全部溶于96.6g水中,再向所得混合溶液中滴加一定质量分数的碳酸钠溶液,生成沉淀的质量与所加碳酸钠溶液质量的关系如图所示,回答下列问题:
(1)当氯化钙与碳酸钠恰好完全反应时,消耗碳酸钠溶液的质量是 g。
(2)氯化钙与碳酸钠恰好完全反应后所得溶液中,溶质的质量分数是多少?
16.钠及其化合物在认识物质转化规律以及生产生活中均有重要应用。
(1)I通过观察法、实验法可以认识物质的性质。
能说明钠与水反应放出热量的现象是 。
(2)向反应后的溶液中滴加酚酞发现溶液变红,说明 。
(3)钠与水反应的化学方程式是 ,反应类型是置换或 。
(4)钠失火时,可用 灭火。
(5)少量钠可以保存在煤油中,请从钠的性质和选用煤油两个角度说明原因: 。
(6)II为了使食品松软常在加工过程中加入膨松剂。
小明尝试用碳酸氢钠作膨松剂蒸馒头,发现蒸出来的馒头有碱味。
①碳酸氢钠可以直接作膨松剂,请写出相关化学方程式: 。
②蒸出来的馒头有碱味,原因是: 。
(7)小明尝试利用柠檬酸和碳酸氢钠做膨松剂蒸馒头,取得了较为理想的口感。他在实验室中利用盐酸进行了模拟实验。
①8.4 g碳酸氢钠与盐酸反应能产生: 升CO2
②碳酸氢钠与酸作用的蓬松效果比单独使用碳酸氢钠的效果好,原因是: 。
(8)小明进行了市场调研,发现市场上有多种复合膨松剂。其中一种产品的说明书如图所示。其中焦磷酸二氢二钠的作用是: 。
配料表:焦磷酸二氢二钠、碳酸氢钠、碳酸钙、磷酸二氢钙、酒石酸氢钾、食用玉米淀粉。
17.化学小组同学在课外书中看到:“Na着火时不能用CO2熄灭。”它们决定探究CO2与Na反应的产物。
提出猜想:CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O和Na2CO3
查阅资料:①Na很活泼,易与O2、H2O等物质反应
②向PdCl2溶液中通入CO,能产生黑色沉淀
③Na2CO3是白色固体,易溶于水
④Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH
⑤CaCl2、NaCl、Na2CO3、NaOH四种溶液分别与无色酚酞溶液作用比较:
分别向右侧溶液中加入无色酚酞溶液
CaCl2
NaCl
Na2CO3
NaOH
主要实验现象
无色
无色
由无色变为红色
由无色变为红色
实验过程,同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)
(1)实验记录
序号
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
打开a,关闭b,由长颈漏斗注入盐酸
A中产生大量气泡
E中出现浑浊
E中反应的离子方程式为:
②
当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯
D中Na剧烈燃烧,产生白烟,内壁附着黑色、白色固体,G中产生黑色沉淀
反应产物一定
有 和
③
取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入几滴CaCl2溶液
产生白色沉淀
反应产物还有
(2)实验反思
①实验记录②中,E中出现浑浊再点燃酒精灯的目的是
②C中的试剂是
③检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,
18.如图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应机理的装置图(夹持仪器略)。
(1)A装置为CO2的发生装置,反应的离子方程式为 。
(2)B装置的作用是 ,反应的离子方程式为 。
(3)C装置的反应的化学方程式为 、 。
(4)D装置的作用是 ,反应的离子方程式为 。
(5)装置B、C之间是否需要干燥装置(填“是”或“否”) 。
参考答案
1.【答案】B
【解析】【分析】钠保存在煤油中,应该用镊子镊取,然后后滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切割,最投入到盛有水的烧杯中,所以正确的答案选B。
【点评】在选择实验仪器时,需要依据实验原理和试剂的性质综合分析才能得出正确的结论。
2.【答案】D
【解析】【解答】A. Na2O2与H2O、CO2反应产生O2,可用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂,故A不符合题意;
B.铁盐溶于水电离出的铁离子水解生成吸附能力强的氢氧化铁胶体,因此铁盐常用作净水剂,故B不符合题意;
C.含有某些金属元素的物质在燃烧时会产生特殊颜色,此为焰色反应,节日燃放的五彩缤纷的烟花便是因为焰色反应,故C项不符合题意;
D.胃酸的主要成分是盐酸,可以用碳酸氢钠或氢氧化铝来治疗胃酸过多,烧碱的碱性太强,会对人造成伤害,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】烧碱具有强腐蚀性,故一般采用刺激性较弱的碳酸氢钠
3.【答案】D
【解析】【解答】A. 钠是活泼的金属,属于强还原剂,A不符合题意;
B. 钠在空气中久置最终变为碳酸钠,B不符合题意;
C. 钠在空气中燃烧生成过氧化钠,常温下生成氧化钠,C不符合题意;
D. 实验室通常把少量的钠保存在煤油里,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】A、钠在外层具有1个电子,容易失去电子,化合价升高,作还原剂;
B、钠在空气中与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠;
C、钠在空气中燃烧生成过氧化钠;
D、钠的密度大于煤油,钠与水能够在常温下反应生成氢氧化钠和氢气,使钠变质,所以保存在煤油中;
4.【答案】A
【解析】【解答】解:A、烧碱小苏打反应生成碳酸钠和水,没有气体或沉淀生成,故A正确;
B、硫酸氢钠与小苏打反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,有气体生成,故B错误;
C、氢氧化钡与少量的小苏打反应生成碳酸钡沉淀、水、氢氧化钠,与少量的小苏打反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水,有沉淀生成,故C错误;
D、过氧化钠先与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠能与小苏打反应生成碳酸钠和水,有气体,但没沉淀生成,故D错误;
故选A.
【分析】A、根据烧碱小苏打反应生成碳酸钠和水;
B、根据硫酸氢钠与小苏打反应生成硫酸钠、水和二氧化碳;
C、根据氢氧化钡与少量的小苏打反应生成碳酸钡沉淀、水、氢氧化钠,与少量的小苏打反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水;
D、根据过氧化钠先与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠能与小苏打反应生成碳酸钠和水.
5.【答案】C
【解析】【解答】A.Na与H2O发生反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,其中生成的气体H2为无色气体,A不符合题意;
B.Na2O2与H2O发生反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,其中生成的气体O2为无色气体,B不符合题意;
C.Cu与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,其中生成的气体NO2为红棕色气体,C符合题意;
D.Ca(OH)2与NH4Cl发生反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O,其中生成的气体NH3为无色气体,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据选项中所给物质发生反应的化学方程式进行分析即可。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.在反应③中CO2与NaOH溶液反应产生Na2CO3、H2O,表明CO2具有酸性氧化物的性质,A不符合题意;
B.Na2O2是淡黄色固体,Na2O2与空气中的水反应产生NaOH,NaOH吸收空气中的CO2,反应产生Na2CO3白色固体,故Na2O2久置于空气中变成白色,B不符合题意;
C.Na2O2与CO2、H2O反应产生O2,因此可用于潜水艇中氧气的供给,C不符合题意;
D.Na2O2能和CO2反应,除产生Na2CO3外,还产生O2,在反应过程中,O元素化合价发生了变化,因此该反应不能说明Na2O2是碱性氧化物,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 酸性氧化物与碱反应生成盐和水;
B. 过氧化钠为淡黄色固体,放置空气中最终得到碳酸钠;
C. 过氧化钠与水和二氧化碳反应都生成氧气;
D. 碱性氧化物与酸性氧化物反应只生成盐。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.铝的化学性质很活泼,易被空气中的氧气氧化成氧化铝,其熔点很高,故铝箔在空气中受热不会发生剧烈燃烧,A不符合题意;
B.Na在空气中燃烧,生成Na2O2,为淡黄色固体,B不符合题意;
C.铁与水蒸气再高温条件下反应,生成黑色固体,C不符合题意;
D.铝具有两性,既能与酸溶液反应,又能与碱溶液反应;在咸溶液中,铝易发生腐蚀,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.铝易被空气中的氧气氧化成熔点高的氧化铝;
B.Na2O2为淡黄色固体;
C.铁与水蒸气反应生成黑色固体;
D.铝是一种两性金属;
8.【答案】D
【解析】【解答】A、金属钠先和BaCl2溶液中的水反应生成氢氧化钠并放出氢气:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,但是生成的氢氧化钠和氯化钡不反应,即只有气体生成,故A不符合题意;
B、金属钠先和硫酸钾溶液中的水反应生成氢氧化钠并放出氢气:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,但是生成的氢氧化钠和硫酸钾不反应,即只有气体生成,故B不符合题意;
C、金属钠先和氯化钾溶液中的水反应生成氢氧化钠并放出氢气:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,但是生成的氢氧化钠和氯化钾不反应,即只有气体生成,故C不符合题意;
D、金属钠先和硫酸铜溶液中的水反应生成氢氧化钠并放出氢气:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,NaOH与CuSO4溶液反应会生成Cu(OH)2↓蓝色色沉淀。故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】钠加入盐溶液中,先与水反应。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.钠和钾的合金导热性强,可用于快中子反应堆作热交换剂,A不符合题意;
B.钠的密度比四氯化碳小,会浮在液面上,不能用四氯化碳保存钠,B符合题意;
C.小苏打是碳酸氢钠,受热易分解,能与酸反应生成二氧化碳气体,可用来制做焙制糕点的发酵粉,C不符合题意;
D.纯碱Na2CO3在水溶液中水解使溶液呈碱性,加热能促进水解,使溶液碱性增强,有利于油脂的水解,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.钠和钾的合金熔点低,常温下呈液态,导热性好,可用作快中子反应堆的热交换剂;
B.钠一般保存在煤油中,也可以保存在石蜡中;
C.小苏打可用来制做焙制糕点的发酵粉;
D.纯碱,在加热条件下可以除油污,因为其促进油脂的水解。
10.【答案】C
【解析】【解答】A. 常温下铁和铝在浓硝酸中发生钝化,铜不发生钝化,故A不符合题意;
B. 氯气和石灰乳反应可制取漂白粉,故B不符合题意;
C. 碳酸氢钠固体受热分解 可得到纯碱,故C符合题意;
D. 铁和高温水蒸气反应生成四氧化三铁,故D不符合题意;
故答案选:C。
【分析】A、铜不会钝化
B、制得的是漂白液
D、生成的是四氧化三铁,铁红是氧化铁
11.【答案】D
【解析】【解答】A. 金属钠和氧气可以直接化合生成过氧化钠,故A不符合题意;
B. 氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,反应的化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故B不符合题意;
C. Fe与硫酸铁发生化合反应生成硫酸亚铁,故C不符合题意;
D. 硫酸铝不能通过化合反应直接生成,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】两种或两种以上物质生成一种产物的反应为化合反应;利用产物判断反应物分析。
12.【答案】A
【解析】【分析】一氧化碳和氢气燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳通过过氧化钠生成碳酸钠和氧气,水通过过氧化钠生成氢氧化钠和氧气,所以固体变化情况可视为(虚拟的反应):Na2O2+CO=Na2CO3、Na2O2+H2=2NaOH,所以固体增重的质量即为“CO”和“H2”的质量(2.1g)。
【点评】Wg分子组成符合(CO)m(H2)n的物质完全燃烧后,将燃烧产物通过足量的过氧化钠固体,固体增重Wg。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.钠燃烧时,产生黄色火焰,生成一种淡黄色固体,A符合题意;
B.钠与水反应生成NaOH,NaOH溶液能使紫色石蕊试液变蓝色,B不符合题意;
C.氯气不具有漂白性,因此干燥的氯气不能使有色鲜花褪色,C不符合题意;
D.焰色反应观察到火焰显黄色,说明原溶液中含有Na+,但不能说明是否含有K+,钾的焰色反应,需要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、根据钠的燃烧实验分析;
B、滴入的是紫色石蕊试液,溶液变蓝色;
C、干燥的氯气不能使有色鲜花褪色;
D、钾的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色;
14.【答案】C
【解析】【解答】A.装置A是碳酸钙和酸反应生成二氧化碳,碳酸钙和硫酸反应时,生成的硫酸钙是微溶于水的,会覆盖在碳酸钙的表面,使反应不能持续,所以用盐酸而不用硫酸来反应,A不符合题意;
B.盐酸具有挥发性,因此在装置A中制取得到的CO2中含有杂质HCl,装置B中杂质HCl与NaHCO3反应产生CO2,因此B的作用是除去挥发出的HCl气体,B不符合题意;
C.若去掉装置E,未反应的CO2气体进入F中,导致排出的水增多,因而会使O2测定体积偏大,由此使所测Na2O2试样的纯度偏高,C符合题意;
D.m(O2)=0.32g,则n(O2)=0.01mol,根据反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中物质反应转化关系可知n(Na2O2)=2n(O2)=0.02mol,其质量m(Na2O2)=0.02mol×78g/mol=1.56g,则样品中Na2O2试样的纯度为 ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.根据后续装置,A中需要释放二氧化碳,故用盐酸最好;
B.装置B主要是除去氯化氢气体;
C.E可以吸收过多的二氧化碳,避免导致排除过量的水干扰实验;
D.根据气体体积计算,由化学方法方程式得到物质的量关系在计算。
15.【答案】(1)100
(2)解:由图可知氯化钙与碳酸钠恰好完全反应后生成碳酸钙沉淀10g。
反应:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl消耗氯化钙的质量是10g×111/100=11.1g,生成氯化钠的质量是10g×58.5×2/100=11.7g。
原有氯化钠的质量是13.4g-11.1g=2.3g。
氯化钙与碳酸钠恰好完全反应后所得溶液中,溶质氯化钠的质量是11.7g+2.3g=14g,溶液的质量是13.4g+96.6g+100g-10g=200g,溶质的质量分数是14g/200g=7%。
【解析】【解答】本题主要考查有关化学方程式的计算。(1)由图可知当氯化钙与碳酸钠恰好完全反应时,消耗碳酸钠溶液的质量是100g。
【分析】可以看到在100g 碳酸钠的时候,完全沉淀,消耗碳酸钠溶液的质量是100g。
16.【答案】(1)钠熔成光亮的小球
(2)生成NaOH或碱
(3)2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑;氧化还原反应
(4)沙子
(5)钠浸在煤油中可隔绝与氧气和水的反应; 煤油不与钠反应、煤油的密度小于钠
(6)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;碳酸钠溶液显碱性
(7)2.24L;等质量的碳酸氢钠与酸反应产生的CO2比分解反应产生的多
(8)提供H+与NaHCO3、CaCO3反应产生CO2气体,从而使面团疏松
【解析】【解答】(1)钠与水反应放出热量,可以通过钠熔化成小球判断;
(2)钠与水反应生成氢氧化钠属于碱,可以使酚酞变红;
(3)钠与水反应生成氢气和氢氧化钠, 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ ,反应属于氧化还原反应;
(4)钠失火时可以采用沙子灭火;
(5) 钠浸在煤油中可隔绝与氧气和水的反应; 煤油不与钠反应、煤油的密度小于钠 ,因此选择保存在煤油中;
(6)①碳酸氢钠做膨松剂主要是碳酸氢钠加热得到碳酸钠和水和二氧化碳, 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ;
②碳酸钠溶液显碱性;
(7)①8.4g碳酸氢钠物质的量为0.1mol,利用方程式计算出二氧化碳的物质的量为0.1mol,标况下体积为2.24L;
②等质量的碳酸氢钠与酸反应产生的CO2比分解反应产生的多 ,故 碳酸氢钠与酸作用的蓬松效果比单独使用碳酸氢钠的效果好 ;
(8) 提供H+与NaHCO3、CaCO3反应产生CO2气体,从而使面团疏松 ;
【分析】(1)熔化成小球说明其放热;
(2)氢氧化钠显碱性;
(3) 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ ,属于氧化还原反应;
(4)钠可用沙子灭火;
(5)钠密度大于没有,隔绝水和氧气;
(6)①根据加热产物即可写出方程式;
②根据产物碳酸钠显碱性判断;
(7)①根据碳元素守恒计算;
②主要计算出相同质量的碳酸氢钠加热和与酸反应产生气体的多少;
(8) 焦磷酸二氢二钠溶于水后电离出氢离子,易与物质反应得到气体。
17.【答案】(1);C;CO;Na2CO3
(2)排净装置中的空气,防止空气的干扰;浓硫酸;加水完全溶解,加入过量CaCl2溶液至不再沉淀,滴加酚酞试液,溶液呈红色,说明含Na2O
【解析】【解答】(1)①E中出现浑浊,说明二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀,反应的离子方程式为 ;
②点燃酒精灯使装置D中的燃烧反应开始发生,打开b关闭a,使燃烧后气体依次通过装置F和G。钠与二氧化碳反应的反应物中仅含钠、碳、氧三种元素,由这三种元素组成的物质中呈黑色的只可能是单质碳,即装置D中生成的黑色固体为单质碳。装置G中氯化钯溶液出现黑色沉淀,结合资料②可知混合气体中含有CO,故答案为:C和CO;③钠与二氧化碳反应生成的白色固体物质可能为氧化钠、碳酸钠等,加水溶解,再加入几滴CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明白色固体物质中含有碳酸根,即含有碳酸钠;(2①E中出现浑浊,二氧化碳气体通入了装置E,说明了装置内已充满二氧化碳,即装置内的空气全部排出,故答案为:排出装置中的空气,防止空气的干扰;②装置C干燥气体二氧化碳,由于二氧化碳不和浓硫酸反应反应,可用浓硫酸干燥;③前面的探究已说明了猜想中的C、CO和Na2CO3的存在,因此,接下来所设计的探究实验就应该是说明白色固体中含有固体物质Na2O。根据资料“④Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH”可以考虑使用酚酞试液进行检验,但由于Na2CO3存在影响,所以先利用CaCl2溶液除去Na2CO3,即实验方案为:取D中白色固体于试管中,加水完全溶解,加入过量CaCl2溶液至不再沉淀,滴加酚酞试液,溶液呈红色,说明含Na2O。
【分析】装置A制备二氧化碳,装置B和C净化二氧化碳,装置D中二氧化碳和金属钠反应,装置E检验二氧化碳,装置F除去二氧化碳,装置G检验CO,最后气球收集CO,据此解答。
18.【答案】(1)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
(2)可除去A装置中挥发出的HCl;HCO+H+=H2O+CO2↑
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)可除去C装置中未反应的CO2;2OH-+CO2=CO+H2O
(5)否
【解析】【解答】
(1)A装置为CO2的发生装置,CaCO3与稀盐酸反应产生CaCl2、CO2、H2O,反应的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)B装置的作用是除去A中制取的CO2气体中的杂质HCl气体;该反应的离子方程式为:HCO+H+=H2O+CO2↑;
(3)在装置C中,CO2、H2O与Na2O2反应产生O2,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)D装置的作用是可除去C装置中未反应的CO2;
(5)装置C为氧气发生装置,由于CO2、H2O都可以与Na2O2发生反应产生O2,所以装置B、C之间不需要干燥装置。
【分析】在装置A中CaCO3与稀盐酸反应制取CO2气体,盐酸具有挥发性,通过装置B的饱和NaHCO3溶液除去杂质HCl,在装置C中CO2及其中含有的水蒸气与Na2O2发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,未反应的CO2气体通过装置D的NaOH溶液吸收,反应产生的O2通过排水方法收集在广口瓶中。
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