某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到如下信息:鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒.他們對(duì)鈉在CO2氣體中燃燒后的產(chǎn)物中的白色物質(zhì)進(jìn)行了如下探究:
【實(shí)驗(yàn)】將燃燒的鈉迅速伸入到盛有裝滿CO2的集氣瓶中,鈉在其中繼續(xù)燃燒,反應(yīng)后冷卻,瓶底附著黑色顆粒,瓶壁上粘附著白色物質(zhì).
【提出假設(shè)】假設(shè)1:白色物質(zhì)是Na2O.
假設(shè)2:白色物質(zhì)是Na2CO3
假設(shè)3:
 
 (請(qǐng)你寫出).
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、驗(yàn)證假設(shè)】該小組對(duì)燃燒后的白色產(chǎn)物進(jìn)行如下探究:
實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
方案1取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入無色酚酞試液溶液變成紅色白色物質(zhì)為Na2O
方案2①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入過量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀(此處不要求填寫)
②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象
【思考與交流】
(1)甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確,其理由是
 

(2)通過方案1和方案2的實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為上述三個(gè)假設(shè)中,
 
成立.你的理由是
 

(3)鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為
 

(4)乙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉.你是否同意乙同學(xué)的觀點(diǎn),并簡述由:
 
考點(diǎn):物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:鈉在二氧化碳中燃燒生成的白色固體可能為Na2O、Na2CO3或Na2O和 Na2CO3混合物;
(1)碳酸鈉溶液水解呈堿性,氧化鈉溶于水反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液呈堿性;
(2)依據(jù)方案①②的反應(yīng)現(xiàn)象和結(jié)論綜合分析判斷;假設(shè)2符合反應(yīng)現(xiàn)象,溶于水溶液呈堿性,加入過量氯化鈣沉淀后的溶液遇酚酞不變色證明不含氧化鈉;
(3)依據(jù)方案①②的反應(yīng)現(xiàn)象和結(jié)論,分析和推斷鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和碳;
(4)依據(jù)反應(yīng)物中的元素守恒分析判斷生成物的組成元素.
解答: 解:鈉在二氧化碳中燃燒生成的白色固體可能為Na2O、Na2CO3或Na2O和 Na2CO3混合物,故答案為:白色物質(zhì)是Na2O和 Na2CO3混合物;
(1)取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入無色酚酞試液溶液變紅,原因有,可以是生成的氧化鈉溶于水和水反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液的作用,也可以碳酸鈉溶液水解顯堿性的作用,也可以是二者的混合物,所以方案1不正確,
故答案為:Na2CO3溶液顯堿性,也會(huì)使酚酞變紅;
(2)依據(jù)上述分析和現(xiàn)象判斷,假設(shè)2正確;因?yàn)槿∩倭堪咨镔|(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入過量的CaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說明含有碳酸鈉,靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無變化,說明一定無氧化鈉,因?yàn)檠趸c和水反應(yīng)一定生成氫氧化鈉溶液,
故答案為:假設(shè)2;方案2①中出現(xiàn)的白色沉淀是CaCO3,所以燃燒后的白色產(chǎn)物中Na2CO3存在;方案2②中滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象,說明燃燒后的白色產(chǎn)物中沒有Na2O存在;
(3)依據(jù)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)分析判斷鈉在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳酸鈉和碳單質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4Na+3CO2
 點(diǎn)燃 
.
 
2Na2CO3+C,
故答案為:4Na+3CO2
 點(diǎn)燃 
.
 
2Na2CO3+C;
(4)丙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉.是錯(cuò)誤的,在反應(yīng)過程中,是鈉在二氧化碳?xì)怏w中 的燃燒反應(yīng),無氫元素的存在,實(shí)驗(yàn)依據(jù)元素守恒可置換不可能生成氫氧化鈉,
故答案為:不同意,因?yàn)榉磻?yīng)物中無氫元素(或違背質(zhì)量守恒定律).
點(diǎn)評(píng):本題考查物質(zhì)的組成探究,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾,注重于物質(zhì)性質(zhì)的綜合應(yīng)用,反應(yīng)現(xiàn)象的分析判斷,反應(yīng)產(chǎn)物的分析判斷,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是解題判斷的關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)?2Z(g)△H<0,一段時(shí)間后達(dá)到平衡.反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下表:下列說法不正確的是( 。
T/min2479
n(Y)/mol0.120.110.100.10
A、反應(yīng)前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3mol/(L?min)
B、其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)>v (正)
C、該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44
D、其他條件不變,再充入0.2 mol Z,平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列方程式正確的是( 。
A、用鐵絲網(wǎng)作電極,電解飽和食鹽水:2Cl-+2H2O
電解
2OH-+Cl2↑+H2
B、Ba(OH)2溶液中加入過量的Al2(SO43溶液:3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-→3BaSO4↓+2Al(OH)3
C、向H218O中投入Na2O2固體:2H218O+2Na2O2→4Na++4OH-+18O2
D、石灰乳中Ca(OH)2的電離:Ca(OH)2(s)?Ca2++2OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

設(shè)NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法正確的是( 。
A、0.1 mol?L-1的NaHCO3 溶液中含有Na+的數(shù)目為0.1NA
B、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol苯含有C=C 雙鍵的數(shù)目為3NA
C、常溫常壓下,14 g 由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NA
D、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是(  )
A、含4.8g 碳元素的石墨晶體中的共價(jià)鍵數(shù)是0.8NA
B、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LCO和N2的混合氣體中,含有的原子數(shù)為NA
C、1mol的羥基(-OH)與1mol的氫氧根離子(OH-)所含電子數(shù)均為9NA
D、常壓、500℃、催化條件下,1molSO2和0.5molO2充入一密閉容器內(nèi),充分反  應(yīng)后的生成物分子數(shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在2L密閉恒容容器中,充入1mol N2和3mol H2,一定條件下發(fā)生合成氨反應(yīng),2min時(shí)達(dá)到平衡.測得平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為40%,求:
(1)NH3的平衡濃度;
(2)該溫度下的平衡常數(shù)K;
(3)H2在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù);
(4)平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

將3.36L標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氨氣完全溶于水配成500mL氨水,然后與0.2mol/L Fe2(SO4)3溶液反應(yīng).計(jì)算氨水完全反應(yīng)需0.2mol/L Fe2(SO4)3溶液多少毫升.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某種ABS工程樹脂,其合成路線如下:

(1)A、B和S三種物質(zhì),碳?xì)浔戎底钚〉氖?div id="m2rs5gp" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(2)經(jīng)元素分析可知,該ABS樣品的組成為C15000H17000N1000,則原料中A和B的物質(zhì)的量之比為
 

(3)現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑可以使CH2=CH2和O2一步生成還氧乙烷(),而且原子利用率為100%,為綠色化學(xué),寫出反應(yīng)方程式
 


(4) 可被氧化劑氧化生成 、HCOOH和H2O,該氧化劑為:
 

(5)1mol  和2mol乙酸在濃硫酸作用下生成分子式為C8H14O4的酯,寫出反應(yīng)方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

從如圖表中獲得有用的信息是化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要能力.
(1)如圖1是在一定條件下,反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)的實(shí)驗(yàn)曲線.
①圖中P1、P2、P3、P4代表不同壓強(qiáng),則壓強(qiáng)大小的排列順序?yàn)?div id="bej6eys" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
.該反應(yīng)的△H
 
0(選填“>”、“<”、“=”).
②壓強(qiáng)為 P4時(shí),在 Y 點(diǎn):υ(正)
 
υ(逆).(選填“>”、“<”、“=”);
③壓強(qiáng)為P4時(shí),密閉容器中CH4和CO2的起始濃度均為0.10mol?L-1,則1100℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為
 
(保留三位有效數(shù)字).
(2)溫度與HCl壓強(qiáng)對(duì)MgCl2?6H2O受熱分解產(chǎn)物的影響如圖2所示,下列說法正確的是
 

A.溫度低于100℃,MgCl2?6H2O不會(huì)發(fā)生分解B.要得到MgO溫度至少需要加熱至600℃
C.要得到無水MgCl2只要控制溫度,不一定要在HCl氣體中
D.在HCl氣體壓強(qiáng)為0.25×106Pa時(shí),溫度由室溫升高至300℃,發(fā)生的反應(yīng)為MgCl2?6H2O═Mg(OH)Cl+HCl+5H2O
(3)X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在.Al-LiBH4是新型產(chǎn)氫復(fù)合材料,常溫下可以與H2O反應(yīng)生成H2.圖3是含LiBH4為25%時(shí)Al-LiBH4復(fù)合材料的X-射線衍射圖譜,圖4是該復(fù)合材料在25℃(圖譜a)和75℃(圖譜b)時(shí)與水反應(yīng)后殘留固體物質(zhì)的X-射線衍射圖譜.據(jù)圖分析,25℃時(shí)Al-LiBH4復(fù)合材料中與水完全反應(yīng)的物質(zhì)是
 
(填化學(xué)式),25℃和75℃時(shí)產(chǎn)物中不相同的物質(zhì)是
 
 (填化學(xué)式).

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