内容正文:
第二章
海水中的重要元素——钠和氯
第1讲 描述运动的基本概念
02 以含钠物质为载体的实验
高频考点
第1讲 描述运动的基本概念
1.钠与水的反应
实验操作 实验现象 结论或解释
浮:钠浮在水面上 钠的密度比水的小
熔:钠熔化成光亮的小球 钠与水反应放出热量,钠的熔点低
游:小球在水面上迅速游动 反应产生的气体推动钠球在水面上游动
响:发出“嘶嘶”的响声,且钠很快消失 钠与水剧烈反应
红:溶液颜色变红(滴入了酚酞) 反应生成NaOH,溶液呈碱性
第1讲 描述运动的基本概念
2.Na2O2与H2O的反应
实验操作 实验现象 现象解释 实验结论
有大量气泡 过氧化钠与水剧烈反应,
有气体产生 过氧化钠与水反应生成
氢氧化钠和氧气,化学方
程式为2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
带火星的木条复燃 有氧气产生
试管外壁温度升高 反应放热
溶液先变红后褪色 有碱生成,反应过程中有
强氧化性物质生成
第1讲 描述运动的基本概念
3.焰色试验
(1)实验步骤
第1讲 描述运动的基本概念
(2)注意事项
①焰色试验所用火焰本身的颜色要浅,否则会影响实验现象的观察。
②金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面杂质洗净,然后在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同,这是因为金
属氯化物灼烧时易挥发,若用H2SO4溶液洗涤金属丝,由于硫酸盐的沸点较高而难以挥发,会对实验造成
干扰。
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒
1.实验室中,药品从试剂瓶中取出后,为防止污染瓶内试剂,一般不能将未用完的药品放回原试剂瓶,但
取用金属钠时,剩余的钠要放回原试剂瓶中,类似的物质还有钾、白磷等。
2.近几年新增对实验安全图标的认识与判断的题目,常见的图标有:
第1讲 描述运动的基本概念
知识拓展
Na2O2与H2O的反应,实质上可以分成两个过程:Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2,2H2O2 2H2O+
O2↑。该反应过程中生成了NaOH,可使酚酞溶液变红, H2O2具有强氧化性,能使溶液褪色,因此溶液先变
红后褪色。
特别提醒
1.进行焰色试验时,所选用的金属丝(一般用铂丝或铁丝)在灼烧时不能产生特殊颜色。
2.焰色试验中待测物质可以是单质也可以是化合物;可以是固体也可以是溶液。
3.若某样品焰色为黄色,可以判断其中一定有钠元素,但不能说明一定无钾元素。应透过蓝色钴玻璃观
察,蓝色钴玻璃可以滤去黄色的光,若透过蓝色钴玻璃能观察到焰色呈紫色,则可确定含钾元素。
第1讲 描述运动的基本概念
1.综合实验设计的基础
(1)制备Na2O2、Na2CO3、NaHCO3,掌握钠在不同条件下的反应规律。
(2)验证Na2O2的强氧化性,探究其与水、CO2的反应。
(3)理解钠及其化合物的相互转化关系,掌握实验操作中的安全规范。
2.常考实验方法与实验技巧
(1)对比实验,如研究Na2CO3与NaHCO3的性质,控制变量唯一(如等质量、等浓度酸、相同温度等)。
(2)验证热稳定性,利用同一热源、同时加热时“内管温度低,外管温度高”的特点,排除温度对实验的
干扰。如比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性:直接加热的大试管中盛放Na2CO3,小试管中盛放NaHCO3。
根据左侧澄清石灰水不变浑浊,右侧澄清石灰水变浑浊,可证明Na2CO3热稳定性更好。
第1讲 描述运动的基本概念
3.实验误差分析(以测定Na2CO3样品中NaHCO3的质量分数为例)
(1)加热法:称量样品加热前后的质量差,计算生成水、CO2的质量,加热不充分会导致质量差偏小,测定
结果偏低;冷却时若吸收了空气中的水蒸气,会导致质量差偏大,测定结果偏高。
(2)量气法:加足量酸测量生成CO2的体积,如果装置漏气,所测气体体积偏小,测定结果偏低;测量气体体
积读数时未冷却至室温,所测气体体积偏大,测定结果偏高。
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒
实验安全规范
1.钠的燃烧实验及与水反应的实验,钠块宜取绿豆大小,过大易导致反应过于剧烈,存在飞溅或爆炸风险。
2.钠的燃烧实验必须在坩埚中进行,禁止在烧杯、试管中,防止炸裂。
3.Na2O2与水 、酸反应剧烈,取用时需保持干燥,且切勿与易燃物(如纸、棉花)接触,防止引发火灾。
4.加热固体时,试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管。
5.含NaOH废液用稀盐酸中和至pH=7后再排放。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 实验室有一包含有NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物。某同学利用下图所示装置进行实
验,通过测量反应前后装置丙和丁的质量变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法正确的是
( )
提示:无水氯化钙可以吸收水蒸气,不能吸收CO2气体。
C
A.装置甲、丁、戊中碱石灰的作用相同
B.装置丙中药品氯化钙也可以换成浓硫酸
C.若将装置甲换为盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得
NaCl的质量分数偏低
D.若撤去装置戊,则测得Na2CO3·10H2O的含量偏高
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 首先明确实验目的,分析实验装置作用,再结合选项判断正误。装置甲中碱石灰的作用是吸
收空气中的水蒸气和二氧化碳;装置丙中氯化钙可吸收Na2CO3·10H2O、NaHCO3分解产生的水蒸气;装
置丁中的碱石灰用于吸收NaHCO3分解产生的二氧化碳;装置戊中的碱石灰用于防止外界空气中的水
蒸气、二氧化碳进入装置丁,根据Na2CO3·10H2O分解产生的水蒸气和NaHCO3分解产生的水蒸气、二
氧化碳的质量进行相关计算,求出各组分的质量分数。
解析 由分析可知,A错误;浓硫酸要放在洗气瓶中,不能放在U形干燥管中,B错误;若将装置甲换为盛放
NaOH溶液的洗气瓶,则气体中的水蒸气会被装置丙吸收,导致所得Na2CO3·10H2O的质量偏大,测得NaCl
的质量分数偏低,C正确;若撤去装置戊,空气中的水蒸气和CO2进入装置丁,从而导致测得的CO2的质量
偏大,由此计算时引起NaHCO3的含量偏高,则计算所得NaHCO3分解产生水的质量偏大,计算所得
Na2CO3·10H2O分解产生H2O的质量偏小,则测得Na2CO3·10H2O的含量偏低,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
方法指导 定量实验数据的测定方法
(1)沉淀法:先将样品中某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行相关计算。
(2)测气体体积法:对于能产生气体的样品,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。
(3)测气体质量法:将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气
体的质量,然后进行相关计算。
第1讲 描述运动的基本概念
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