内容正文:
微专题3 钠的化合物综合实验探究
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
1.过氧化钠与水、二氧化碳反应的实验探究
(1)Na2O2与水反应的历程
①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,②2H2O2===2H2O+O2↑;由①×2+②可得:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。Na2O2既是氧化剂又是还原剂,且个数之比为1∶1;反应过程中有H2O2生成,H2O2具有强氧化性。
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(2)Na2O2与CO2反应的历程
①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,
②2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,
③2H2O2===2H2O+O2↑;由①×2+②×2+③可得:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故Na2O2与CO2反应时要有水参与,H2O可看作反应的催化剂。
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[例1] 某课外活动小组设计了如图所示装置,验证Na2O2和CO2反应时需要与水接触。
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(1)装置分析
装置①中反应的离子方程式是______________________________
_______________________________________________________。
装置②中的试剂是________(填标号)。
a.饱和NaHCO3溶液
b.饱和Na2CO3溶液
c.浓硫酸
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(2)进行实验
ⅰ.步骤1:打开K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。该步实验的目的是________________________________。
步骤2:打开K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。该步实验的目的是__________________________________。
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ⅱ.实验证明步骤1中a处带火星的木条不复燃,步骤2中a处带火星的木条复燃。活动小组从而得出了“Na2O2和CO2反应时需要与水接触”的结论。有同学认为步骤2的O2可能只是水与Na2O2反应产生的。请你设计实验证明装置⑤中的确发生了Na2O2和CO2的反应。实验步骤和现象是_______________________________________________________
_________________________________________________________。
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根据上述实验的结论,可以认为Na2O2和CO2反应过程是首先Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,然后发生了2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O和______________________________(写化学方程式)两个反应。
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答案:(1)CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ a
(2)ⅰ.证明干燥的CO2不与Na2O2发生反应 证明Na2O2和CO2与水接触能发生反应 ⅱ.取装置⑤中反应后的固体,滴加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 2H2O2===2H2O+O2↑
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2.碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的实验探究
(1)Na2CO3与酸反应机理
Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸:Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。
稀盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O。
(2)NaHCO3与酸反应机理
NaHCO3溶液中逐滴加入稀盐酸:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。
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[例2] 碳酸氢钠用途广泛。可广泛应用于医疗、生活、生产中。回答下列问题:
(1)碳酸氢钠能中和胃酸,碳酸氢钠属于________(填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)碳酸氢钠能与醋酸配制复合膨松剂,其原理是_______________
_________________________________________________________(用化学方程式说明)。
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(3)生活中可用碳酸氢钠蒸馒头,用化学方程式解释其原理:______
__________________________________________________________。
将碳酸氢钠加入面团中,若理论上生成4.4 g CO2,需要碳酸氢钠的质量为________ g。
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(4)碳酸钠和碳酸氢钠是厨房中常见用品,为鉴别它们,取等质量的样品分别加入如图所示装置的气囊中做对比实验,依据________________________推断哪种样品为碳酸氢钠,写出该反应的化学方程式:________________________________________________
___________________________________________________________。
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(1)Na2O2的供氧。过氧化钠能与人体呼出的酸性氧化物发生反应,其化学方程式为____________________________________________,该反应中的还原剂是____________(填写化学式)。
(2)反应后组成的探究。Na2O2使用后会失去供氧能力(又称失效供氧剂),某“失效供氧剂”的化学组成可能是Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。为探究“失效供氧剂”的化学组成,化学探究小组进行如下实验:
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①取适量“失效供氧剂”于试管中,加热,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,产生该气体反应的化学方程式为__________________
_______________________________________________________。
②称取19.0 g“失效供氧剂”加入足量稀硫酸,将生成的气体用浓硫酸干燥后,再用碱石灰完全吸收,碱石灰增重8.8 g,该“失效供氧剂”的化学组成为________________(填写化学式)。
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