考點13 二氧化碳制取和性質(zhì) 查看更多

 

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過氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體.在一次科技活動中,同學們將包有Na2O2固體的棉花放入了如圖1所示的裝置中,發(fā)現(xiàn)高低不同的兩根蠟燭,下面的蠟燭先熄滅,上面的蠟燭后熄滅,同時也驚奇地發(fā)現(xiàn)棉花燃燒了起來.
(1)實驗過程中蠟燭由下往上依次熄滅,說明二氧化碳具有
CO2密度比空氣大,CO2不能燃燒也不支持燃燒
CO2密度比空氣大,CO2不能燃燒也不支持燃燒
的性質(zhì).
(2)棉花為什么會燃燒呢?同學們認為棉花要燃燒,除了滿足棉花是可燃物之外,還需滿足
與氧氣接觸
與氧氣接觸
、
溫度達到著火點
溫度達到著火點

【提出問題】上述實驗中是如何給棉花提供燃燒條件的?
【查閱資料】
1.在常溫下Na2O2與CO2、H2O均能發(fā)生化學反應(yīng).        
2.無水硫酸銅為白色固體,吸水后變?yōu)樗{色.
【實驗設(shè)計】經(jīng)過討論,同學們設(shè)計用如圖2所示裝置進行實驗探究.

【實驗步驟】
①檢查整套裝置的氣密性;     
②把相關(guān)的試劑放入對應(yīng)的儀器內(nèi);
③用力推動針筒的活塞,把稀鹽酸注入試管內(nèi);
④一段時間后,在P處放置一根帶火星的木條,觀察現(xiàn)象.
注意:大理石與稀鹽酸制取的CO2還會含有一定量的水蒸氣,但整個實驗過程中不考慮稀鹽酸的揮發(fā)和空氣對實驗的影響.
【實驗現(xiàn)象】
①帶火星的木條復(fù)燃;  ②無水硫酸銅沒有變藍色;  ③飽和的澄清石灰水變渾濁.
【實驗分析】①B裝置內(nèi)盛放的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
;②D裝置燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁的原因可能是
Na2O2和CO2反應(yīng)放出熱量,使石灰水溫度升高,氫氧化鈣的溶解度減小,析出氫氧化鈣固體
Na2O2和CO2反應(yīng)放出熱量,使石灰水溫度升高,氫氧化鈣的溶解度減小,析出氫氧化鈣固體
,也可能是空氣中的CO2與澄清石灰水反應(yīng)生成了難溶物使澄清石灰水變混濁.
【實驗結(jié)論】①Na2O2和CO2反應(yīng)產(chǎn)生的一種氣體,使圖1中的棉花滿足了燃燒的一個條件.
②Na2O2和CO2反應(yīng)過程中伴隨能量變化,使圖1中的棉花滿足了燃燒的另一個條件.
【拓展提高】①Na2O2和CO2反應(yīng)除生成一種氣體外,還生成了一種固體,學生甲認為生成的固體是NaOH,學生乙認為是Na2CO3,同學們經(jīng)思考后認為甲同學的猜想是錯誤的,理由是
反應(yīng)前后元素種類不變,反應(yīng)物中沒有氫元素所以不能生成NaOH
反應(yīng)前后元素種類不變,反應(yīng)物中沒有氫元素所以不能生成NaOH

②寫出Na2O2和CO2反應(yīng)的化學方程式
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

【定量探究】有一包久置的過氧化鈉粉末,現(xiàn)已證明因其保存不當導(dǎo)致完全變質(zhì)成為NaOH和Na2CO3的混合物,同學們稱取了13.25g樣品,加入足量稀鹽酸,并將產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀,經(jīng)過濾、洗滌、烘干后稱得其質(zhì)量為10g,試計算:樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù).

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碳酸鈉,化學式Na2CO3,俗稱純堿.“純堿中常常會混有少量的氯化鈉”.某研究性學習小組以一包純堿(若有雜質(zhì),只考慮為氯化鈉)為研究對象,探究該純堿樣品中碳酸鈉的含量.請你參與他們的活動.

[小組討論]

觀點Ⅰ:純堿樣品中只含有碳酸鈉

觀點Ⅱ:純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物

[實驗設(shè)計]

甲方案

Ⅰ設(shè)計思路:根據(jù)樣品與石灰水反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量,求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).

Ⅱ操作步驟:稱取13.25 g純堿樣品,加入過量的澄清石灰水,充分攪拌.過濾、洗滌、干燥,得到白色沉淀10.00 g

Ⅲ數(shù)據(jù)處理:請根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),計算該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).

計算過程:

Ⅳ實驗結(jié)論:________.

乙方案

Ⅰ設(shè)計思路:根據(jù)樣品(質(zhì)量為a g)與稀硫酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量(質(zhì)量為b g),求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).

Ⅱ?qū)嶒灲Y(jié)論:

(1)當a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足________(填寫含a、b字母的表達式,下同)時,純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是100﹪.

(2)當a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足________時,純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是________.

[實驗評價]

誤差分析:(1)甲方案中,白色沉淀的質(zhì)量在過濾、干燥等操作過程中會有所損耗,造成計算結(jié)果與實際值相比偏。(2)乙方案中,有部分生成的二氧化碳氣體因溶解于水而沒有全部逸出,造成計算結(jié)果與實際值相比________(填寫“偏大”、 “偏小”或“不變”).

[交流反思]

(1)實驗過程中,需用玻璃棒不斷攪拌,該操作的目的是________.

(2)甲方案實驗操作中,對沉淀洗滌的目的是:________.

(3)乙方案中,需用一定質(zhì)量的19.6﹪的稀硫酸.現(xiàn)有一瓶98﹪的濃硫酸(密度為1.84 g/cm3),配制乙方案中實驗所用稀硫酸,至少需要濃硫酸的體積是________mL(填寫含字母的表達式).濃硫酸稀釋的正確操作是________.

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碳酸鈉,化學式Na2CO3,俗稱純堿!凹儔A中常常會混有少量的氯化鈉”。某研究性學習小組以一包純堿(若有雜質(zhì),只考慮為氯化鈉)為研究對象,探究該純堿樣品中碳酸鈉的含量。請你參與他們的活動。
【小組討論】觀點Ⅰ:純堿樣品中只含有碳酸鈉
觀點Ⅱ:純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物
【實驗設(shè)計】
甲方案
Ⅰ 設(shè)計思路:根據(jù)樣品與石灰水反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量,求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。
Ⅱ 操作步驟:稱取13.25g純堿樣品,加入過量的澄清石灰水,充分攪拌。過濾、洗滌、干燥,得到白色沉淀10.00g
Ⅲ 數(shù)據(jù)處理:請根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),計算該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。
計算過程:______________________________________________________。
Ⅳ 實驗結(jié)論:____________________________________。
乙方案
Ⅰ 設(shè)計思路:根據(jù)樣品(質(zhì)量為ag)與稀硫酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量(質(zhì)量為bg),求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。 Ⅱ 實驗結(jié)論: (1)當a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足___________________(填寫含a、b字母的表達式,下同)時,純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是100﹪。
(2)當a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足___________時,純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是_____________。
【實驗評價】誤差分析:
(1)甲方案中,白色沉淀的質(zhì)量在過濾、干燥等操作過程中會有所損耗,造成計算結(jié)果與實際值相比偏小。
(2)乙方案中,有部分生成的二氧化碳氣體因溶解于水而沒有全部逸出,造成計算結(jié)果與實際值相比____________(填寫“偏大”、 “偏小”或“不變”)。
【交流反思】 (1)實驗過程中,需用玻璃棒不斷攪拌,該操作的目的是________________________。
(2)甲方案實驗操作中,對沉淀洗滌的目的是:__________________________。
(3)乙方案中,需用一定質(zhì)量的19.6﹪的稀硫酸。現(xiàn)有一瓶98﹪的濃硫酸(密度為1.84g/cm3),配制乙方案中實驗所用稀硫酸,至少需要濃硫酸的體積是_________mL(填寫含字母的表達式)。濃硫酸稀釋的正確操作是______________________。

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碳酸鈉,化學式Na2CO3,俗稱純堿.“純堿中常常會混有少量的氯化鈉”.某研究性學習小組以一包純堿(若有雜質(zhì),只考慮為氯化鈉)為研究對象,探究該純堿樣品中碳酸鈉的含量.請你參與他們的活動.
【小組討論】
觀點Ⅰ:純堿樣品中只含有碳酸鈉
觀點Ⅱ:純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物
【實驗設(shè)計】
甲方案
Ⅰ設(shè)計思路:根據(jù)樣品與石灰水反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量,求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).
Ⅱ操作步驟:稱取13.25g純堿樣品,加入過量的澄清石灰水,充分攪拌.過濾、洗滌、干燥,得到白色沉淀10.00g
Ⅲ數(shù)據(jù)處理:請根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),計算該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).
計算過程:
Ⅳ實驗結(jié)論:
 

乙方案
Ⅰ設(shè)計思路:根據(jù)樣品(質(zhì)量為a g)與稀硫酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量(質(zhì)量為b g),求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).
Ⅱ?qū)嶒灲Y(jié)論:
(1)當a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足
 
(填寫含a、b字母的表達式,下同)時,純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是100%.
(2)當a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足
 
時,純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是
 

【實驗評價】
誤差分析:(1)甲方案中,白色沉淀的質(zhì)量在過濾、干燥等操作過程中會有所損耗,造成計算結(jié)果與實際值相比偏。
(2)乙方案中,有部分生成的二氧化碳氣體因溶解于水而沒有全部逸出,造成計算結(jié)果與實際值相比
 
(填寫“偏大”、“偏小”或“不變”).
【交流反思】
(1)實驗過程中,需用玻璃棒不斷攪拌,該操作的目的是
 

(2)甲方案實驗操作中,對沉淀洗滌的目的是:
 

(3)乙方案中,需用一定質(zhì)量的19.6%的稀硫酸.現(xiàn)有一瓶98%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3),配制乙方案中實驗所用稀硫酸,至少需要濃硫酸的體積是
 
mL(填寫含字母的表達式).濃硫酸稀釋的正確操作是
 

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碳酸鈉,化學式Na2CO3,俗稱純堿.“純堿中常常會混有少量的氯化鈉”.某研究性學習小組以一包純堿(若有雜質(zhì),只考慮為氯化鈉)為研究對象,探究該純堿樣品中碳酸鈉的含量.請你參與他們的活動.
【小組討論】
觀點Ⅰ:純堿樣品中只含有碳酸鈉
觀點Ⅱ:純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物
【實驗設(shè)計】
甲方案
Ⅰ設(shè)計思路:根據(jù)樣品與石灰水反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量,求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).
Ⅱ操作步驟:稱取13.25g純堿樣品,加入過量的澄清石灰水,充分攪拌.過濾、洗滌、干燥,得到白色沉淀10.00g
Ⅲ數(shù)據(jù)處理:請根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),計算該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).
計算過程:
Ⅳ實驗結(jié)論:______.
乙方案
Ⅰ設(shè)計思路:根據(jù)樣品(質(zhì)量為a g)與稀硫酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量(質(zhì)量為b g),求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù).
Ⅱ?qū)嶒灲Y(jié)論:
(1)當a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足______(填寫含a、b字母的表達式,下同)時,純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是100%.
(2)當a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足______時,純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是______.
【實驗評價】
誤差分析:(1)甲方案中,白色沉淀的質(zhì)量在過濾、干燥等操作過程中會有所損耗,造成計算結(jié)果與實際值相比偏。
(2)乙方案中,有部分生成的二氧化碳氣體因溶解于水而沒有全部逸出,造成計算結(jié)果與實際值相比______(填寫“偏大”、“偏小”或“不變”).
【交流反思】
(1)實驗過程中,需用玻璃棒不斷攪拌,該操作的目的是______.
(2)甲方案實驗操作中,對沉淀洗滌的目的是:______.
(3)乙方案中,需用一定質(zhì)量的19.6%的稀硫酸.現(xiàn)有一瓶98%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3),配制乙方案中實驗所用稀硫酸,至少需要濃硫酸的體積是______mL(填寫含字母的表達式).濃硫酸稀釋的正確操作是______.

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