钠是一种很活泼的金属,加热条件下可以在二氧化碳气体中燃烧。某化学实验小组在老师的指导下设计如下实验,探究钠在二氧化碳中的燃烧,并对反应后的固体产物成分进行分析。
【查阅资料】
①Na 是一种银白色金属,化学性质很活泼,常温下可与 O 2 、 H 2 O 等物质发生反应,加热条件下与 O 2 反应生成较复杂的氧化物。
②Na 2 O 为白色固体,溶于水并与 H 2 O 反应生成 NaOH ,还能与 CO 2 反应生成 Na 2 CO 3 。
【实验过程】
③ 打开活塞,向长颈漏斗中加入适量盐酸,让产生的气体依次通过后面装置。
④ 待 F 中石灰水变浑浊,点燃酒精灯加热,金属钠熔化并开始燃烧,熄灭酒精灯,待钠燃烧完全且试管冷却后再关闭活塞,观察产物为白色固体。
【反思评价】
① 实验过程中为什么要先通一会 CO 2 再点燃酒精灯而不是直接点燃酒精灯? ______ 。
②C 和 E 装置中盛放的试剂都是 ______ (填试剂名称); B 装置的作用是 ______ 。
【提出问题】燃烧产物中白色固体物质的主要成分是什么?
【进行猜想】
猜想一:只有 Na 2 O 猜想二:只有 Na 2 CO 3 猜想三:既有 Na 2 O 又有 Na 2 CO 3
【实验探究】为验证猜想,小组同学设计如下实验,请填写表格中空白处。
实验 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ | 将固体样品溶于水,取溶液少许于试管中,向其中滴加过量盐酸,观察现象。 | ______ | 猜想一不正确 |
Ⅱ | 再取样品溶液少许于试管中,先向其中滴加过量 BaCl 2 溶液( BaCl 2 溶液呈中性),待沉淀完全后静置,再取上层清液少许于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液,观察现象。 | 溶液变红 | 猜想 ______ 正确 |
【反思拓展】
小组有同学提出将实验 Ⅱ 中的无色酚酞溶液改成 MgCl 2 溶液也可验证相同的猜想,请写出相应的实验现象: ______ 。
将装置内空气排尽,防止氧气影响实验 浓硫酸 除去氯化氢气体 产生气泡 三 产生白色沉淀
【详解】反思评价:
① 钠能与氧气反应,实验过程中要先通一会 CO 2 ,将装置内空气排尽,然后点燃酒精灯,防止氧气影响实验;
②C 和 E 装置中盛放的试剂都是浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,可用于干燥气体,防止钠与水发生反应;
盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,氯化氢溶于水形成盐酸,碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故 B 装置的作用是:除去氯化氢气体;
实验验证:
Ⅰ 、实验结论为猜想一不正确,说明固体中含有碳酸钠,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故现象为:产生气泡;
Ⅱ 、再取样品溶液少许于试管中,先向其中滴加过量 BaCl 2 溶液,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,过量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽,然后取上层清液少许于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,说明溶液中含氢氧化钠,则固体中含氧化钠,故猜想三正确;
反思拓展:
氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,产生白色沉淀,说明含氢氧化钠,则猜想三正确。
酸的名称 | |||||
浓盐酸 | 挥发性 | 变小 | 不变 | 变小 | 变小 |
浓硫酸 | 挥发性 | 变小 | 不变 | 变小 | 变小 |
浓硝酸 | 吸水性 | 不变 | 变大 | 变大 | 变小 |
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