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专题13课外实验拓展的探究
学习小组同学通过课外学习了解到Na能在CO2中燃烧,小组同学对Na在CO2中燃烧的产物进行了下列拓展学习与探究。
【查阅资料】①白色氧化钠溶于水会生成氢氧化钠。②Na2CO3溶液显碱性。
【小组交流】
(1)制取并收集一瓶纯净、干燥的CO2气体,将燃着的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在CO2中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色固体物质。生成的黑色固体单质是。
【提出问题】Na在CO2中燃烧的产物中白色物质是什么?
【作出猜想】
(2)猜想一:氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三:。
【验证猜想】
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该样品于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液
溶液变成红色
白色物质中一定有氧化钠
②另取少量该样品于试管中,滴加过量的稀盐酸
。
白色物质中一定有碳酸钠
由此同学们认为猜想三正确。
【小组讨论】
(4)在老师的指导下,通过讨论,同学们认识到由上述实验探究不能确定白色物质中一定有氧化钠,其理由是。
为了进一步确定白色物质中是否含有氧化钠,继续进行如下探究。
【继续探究】
甲组方案
(5)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该样品于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量Ba(OH)2溶液,过滤
。
白色物质中含氧化钠
②向步骤①所得滤液中滴加无色酚酞溶液
溶液变红
通过以上探究,确定了猜想三成立。
(6)某同学分析后指出甲组方案不科学,理由是。应该将甲组方案中的Ba(OH)2溶液改为溶液才合理。
(7)同学们由该实验总结得出:证明NaOH和Na2CO3同时存在的思路是.
乙组方案:取5.3克白色固体样品进行下列操作:
??
(8)该组同学测得m=g,结合样品质量进行分析,最终得出结论:猜想二正确。
(9)甲方案步骤①经过修改后,发生反应的化学方程式为。
【拓展应用】
(10)金属钠能与冷水发生剧烈反应产生氢气,实验室里镁、钠等金属发生火灾时,可以选用的灭火方式是
(填序号)。
A.用水浇灭?????B.撒干沙土盖灭?????C.用液态二氧化碳灭火器
【答案】(1)碳/C
(2)氧化钠和碳酸钠
(3)有气泡产生
(4)碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红(合理即可)
(5)生成白色沉淀
(6)氢氧化钡溶液会和碳酸钠反应生成氢氧化钠,对原溶液中氢氧根离子的检验造成干扰氯化钡或硝酸钡/BaCl2或Ba(NO3)2溶液
(7)先检验并除去碳酸钠,再检验氢氧化钠
(8)9.85
(9)BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl或Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3
(10)B
【详解】(1)根据参与反应的物质可知,只有碳单质为黑色,实验推断黑色颗粒为碳;故答案为:碳。
(2)猜想一:氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三为两者的混合物,故答案为:氧化钠和碳酸钠
(3)白色固体含有碳酸钠,则与盐酸反应生成二氧化碳气体,所以看到气泡产生;故答案为:有气泡产生。
(4)碳酸钠溶于水形成的溶液也是碱性,加入酚酞后溶液也变红,因此无法判断是否含有氧化钠;故答案为:碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红。
(5)由于白色物质中有Na2CO3,取少量白色物质于试管中,加水溶解,加入足量Ba(OH)2溶液会生成碳酸钡白色沉淀和氢氧化钠;故填:生成白色沉淀;
(6)因为加入Ba(OH)2溶液会和碳酸钠反应生成氢氧化钠,对检验原溶液中是否含有氢氧化钠造成干扰,要把Ba(OH)2溶液换成BaCl2或Ba(NO3)2溶液;
(7)碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,故碳酸钠会影响氢氧化钠的检验,由分析可知,证明氢氧化钠和碳酸钠同时存在的思路是:先检验并除去碳酸钠,再检验氢氧化钠。
(8)最终得出结论,白色固体为Na2CO3,即碳酸钠的质量为5.3g,碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,过滤得到滤渣B为碳酸钡,经干燥得到碳酸钡的质量为m
故填:9.85;
(9)甲方案把Ba(OH)2溶液换成BaCl2或Ba(NO3)2溶液,与白色物质中碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠或硝酸钠,化学方程式为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl或Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3;
(10)水和二氧化碳都会与钠反应,不能用液态二氧化碳灭火器,只能撒干沙土盖灭,故选B。
1.(2023·内蒙古通辽·统考中考真题)工业上可用
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