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根据Mg能在CO2中燃烧,某兴趣小组推测Na应该也能在CO2中燃烧,且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的两种或三种。该小组用如下图装置进行了实验探究。已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd。

回答下列问题:
(1)为了使反应随开随用,随关随停,上图虚线方框内应选用    装置(填下图字母代号),如何检验所选装置的气密性     

(2)装置2中所盛试剂为       
A.NaOH溶液             B.饱和NaHCO3溶液
C.饱和Na2CO3溶液        D.饱和NaCl溶液
(3)检测装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前应先进行装置1中的反应操作,待观察到     现象时,再点燃酒精灯,这步操作的目的是        
(4)由实验现象和进一步的探究得出反应机理。
A.装置6中有黑色沉淀生成;
B.取反应后直玻管中的固体物质23.0g溶于足量的水中,无气泡产生且得到澄清的溶液;将溶液加水稀释配成250 mL的溶液;
C.取25.00ml步骤B的溶液,滴加足量BaCl2溶液,将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥,称量得固体质量为1.97g。
①步骤C中不溶物干燥前必须经过洗涤,如何检验该沉淀是否洗涤干净    
②该探究得出钠与二氧化碳反应的化学方程式为                   

(1)C(2分),关闭弹簧夹,向长颈漏斗中加水,一定时间后静置液面保持不动,说明气密性良好(2分)
(2)B(2分)
(3)装置5中出现大量混浊(2分);排尽装置中的空气(2分)
(4)①取最后一次洗涤液加入稀H2SO4,不出现浑浊说明沉淀洗涤干净(2分)
②6Na+4CO22Na2O+Na­2CO3+3CO(2分)

解析试题分析:C装置是采用固液分开的设计,打开弹簧夹液体加入反应开始,关闭弹簧夹反应产生气体的压强使固液分开反应停止;检验有多个出口的实验装置的气密性,一般只保留一个封住其它出口进行实验,关闭弹簧夹,向长颈漏斗中加水,一定时间后静置液面保持不动,说明气密性良好;(2)装置C是用石灰石或大理石与盐酸反应产生二氧化碳,会混有HCl杂质,故2用饱和NaHCO3溶液来除去HCl同时转化为二氧化碳;(3)CO易燃,混有空气可能会发生爆炸,反应前需先同二氧化碳除去装置中的空气,当观察到5中石灰水变浑浊时认为装置中充满二氧化碳,空气排尽;(4)检验洗涤是否干净,一般是要取最后次的洗涤液,进行检验可能存在的杂质离子,鉴于洗涤液中离子浓度较低,一般检验比较容易出现现象的离子如硫酸根离子、氯离子等;
根据实验现象知产物物碳单质,无钠剩余,根据碳酸钡的质量计算出
n(Na­2CO3)= n(BaCO3)=1.97÷197×10=0.1mol
m(Na­2CO3)= 0.1×106=10.6g
所以固体中含有氧化钠n(Na­2O)=(23.0-10.6)÷62=0.2mol
根据氧化还原反应原理,反应中碳元素化合价下降为+2价CO,方程式为
6Na+4CO22Na2O+Na­2CO3+3CO
考点:考查综合实验中物质的制备与检验有关问题。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的沸点和相对分子质量如表:

物质
甲醇
苯甲酸
苯甲酸甲酯
沸点/℃
64.7
249
199.6
相对分子质量
32
122
136
 
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL 甲醇(密度约0.79g/mL) ,再小心加入3mL 浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)该反应中浓硫酸的作用      ,若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式:          ,甲醇过量的原因                。 
(2)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是      
(3)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室制取苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的特点,最好采用        装置(填“甲”、“乙”、“丙”)。    
Ⅱ.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,请根据流程图填入恰当操作方法的名称:操作I为    ,操作II为     

(5)以上流程图中加入Na2CO3溶液后,放入分液漏斗中振荡、静置,要得到有机层,其具体操作是               
(6)苯甲酸甲酯的产率为        

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。

(1)选择制取SO2的合适试剂________(填编号)。
①浓HCl ②浓H2SO4 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化,优化的方法是________________________________________,装置C中NaOH溶液的作用是___________________________________________________________
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应和Mg与CO2的反应相似,则该反应方程式为_________________________________________;
乙同学的推测是:2Mg+3SO22MgSO3+S;丙同学的推测是:3Mg+SO22MgO+MgS,要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:
已知:MgSO3和MgS都微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂:2 mol·L1盐酸、2 mol·L1硝酸、蒸馏水、2 mol·L1 NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2 mol·L1 CuSO4溶液;仪器和用品自选。

序号
实验步骤
预期现象和结论

取少量反应后所得固体于试管中
 

向试管中的固体慢慢滴加____________,试管口塞上带导管的单孔塞,并将导管通入盛有________的试管中
若试管中的________,则丙同学推测正确,若试管中的固体未完全溶解,且________,则乙同学推测正确
 
根据上述实验探究,能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是
_____________________________________________________________。
(4)上述实验需要100 mL 2 mol·L1的盐酸,配制时选用________(选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%密度为1.19 g·mL1的浓盐酸的体积为________mL。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置制备亚氯酸钠。

完成下列填空:
(1)装置②中产生ClO2的化学方程式为           。装置③的作用是             
(2)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②          ;③       ;④低于60℃干燥,得到成品。
(3)准确称取所得亚氯酸钠样品10g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2+ 4I+4H+ →2H2O+2I2+Cl)。将所得混合液配成250mL待测溶液。配制待测液需用到的定量玻璃仪器是            
(4)取25.00mL待测液,用2.0 mol/L Na2S2O3标准液滴定(I2 +2S2O32→2I+S4O62),以淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为          。重复滴定2次,测得Na2S2O3溶液平均值为20.00 mL。该样品中NaClO2的质量分数为             
(5)通过分析说明装置①在本实验中的作用                               

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

易溶于水的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。以铁屑为原料的制备流程如下:

请回答下列问题:
(1)铁屑中常含硫元素,加稀硫酸时会产生有毒的H2S气体,可用氢氧化钠溶液吸收,下列吸收装置正确的是       

(2)制得的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是                      。若要从溶液中得到绿矾FeSO4·7H2O,必须进行的实验操作是          (按顺序填写)。
a.过滤洗涤      b.蒸发浓缩       c.冷却结晶      d.灼烧      e.干燥
(3)该晶体盐在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应。
①分解得到的气体产物用如下装置进行实验

装置检查气密性后,先通一段时间N2,其目的为                   。结束实验时先熄灭酒精灯再通入N2至常温,其目的为                           。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则气体产物是           
②分解得到的固体产物含有K2CO3、FeO、Fe,加水溶解、过滤、洗涤、干燥,得到含铁样品。现设计下列三种实验方案对该样品进行物质含量测定。
【甲】a g样品溶液得固体b g
【乙】a g样品量气测得气体体积Va mL
【丙】a g样品250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液Vb mL你认为以上方案中   无法确定样品的组成,理由是                                     

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4?xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。

(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有               
(2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会             (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3
(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式        
(5)装置D球形干燥管的作用                 
(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4?xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量——分解温度的关系图如图2,根据图2中有关数据,可计算出FeSO4?xH2O中的x=      

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。食用加碘食盐可预防碘缺乏病。查阅资料知:①在酸性条件下,I- 能被NO3- 氧化成IO3-,被H2O2或O2等氧化为I2;② IO3- 能被HSO3- 还原成I2
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂,依次研究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、IO3- 中的哪一种。
限选试剂如下:1.0 mol?L-1HNO3溶液、1.0 mol?L-1H2SO4溶液、1.0 mol?L-1NaHSO3溶液、3%H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水。
(1)提出假设
假设1:该食盐样品中含I2
假设2:该食盐样品中含I-
假设3:                     
(2)设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液,请按要求填写下表:

实验步骤
预期现象与结论
步骤1:取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴淀粉溶液,振荡
若溶液显      (填颜色),则假设1成立;否则,假设1不成立,再进行步骤2
步骤2:                         
                                
                                 
若溶液显蓝色,则假设2成立,反应的离子方程式为                                    ;否则,假设2不成立,再进行步骤3
步骤3:                                                                
                                 
                               
                                                                
                                         
 
(3)问题与思考
纯KIO3或纯KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看,实验中添加              (填“KIO3”或“KI”)更好,理由是                                                        

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:

(1)指出操作③的名称:             ;操作②中充入适量Cl2的目的是                
(2)提取碘的过程中,可供选择的试剂是 (     )

A.酒精B.四氯化碳C.汽油D.醋酸

(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏。图I是某同学设计的蒸馏装置,图中明显的错误是                                                 
(4)有同学认为蒸馏时最好使用水浴加热,使用水浴的优点是:                              ;蒸馏结束,晶体碘聚集在             (填仪器名称)里。
(5) 实验③分离出来的废液中含有Cl、SO42–,现只取一次试液,如何鉴别出Cl、SO42–,依次加入试剂的为:                      
(6)某小组同学实验时需用到一定物质的量浓度的碘水溶液225mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯外,还需                                。若摇匀时,发现液面低于刻度线,则配得溶液浓度填偏大、偏小或无影响)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。

(1)试剂X的化学式       。A中制取Cl2的离子方程式                   
(2)试剂Y的名称为             
(3)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中只含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3                     
假设2:存在三种成分:NaHCO3                     
②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
 
步骤2:向A试管中滴加BaCl2溶液
 
步骤3:
 
 
(4)已知,Cl2O与水反应生成次氯酸,则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为:
                                                                            

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