新教材高中化学2.1.2钠的几种化合物焰色试验课件学案教学设计练习(打包4套)新人教版必修第一册

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名称 新教材高中化学2.1.2钠的几种化合物焰色试验课件学案教学设计练习(打包4套)新人教版必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2019-12-14 19:53:04

文档简介

2.1.2 钠的几种化合物 焰色试验
1、了解氧化钠和过氧化钠的性质
2、了解碳酸钠与碳酸氢钠的性质
3、了解焰色试验
氧化钠和过氧化钠、碳酸钠与碳酸氢钠的区别
碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的方程式为 ;以上两种化合物各自的用途是 。钠在不同条件下与氧气反应的方程式为
钠的氧化物
氧化钠:从物质组成或性质的角度判断,氧化钠属于
一般来说碱性氧化物具有的通性是:



由上,氧化钠可以发生的对应的反应为:


2、过氧化钠:过氧化钠与水反应的生成物只有氢氧化钠?
根据氧化还原判断,过氧化钠与水反应的生成物除氢氧化钠外还有 ;如何检验这种反应的生成物?
【演示实验】向试管中加入过氧化钠固体,向其中滴加蒸馏水,将带火星的木条深入试管。用手轻轻触摸试管外壁,最后向反应后的溶液中滴加酚酞。
实验现象
结论
反应方程式为 ;并进行双线桥分析
为什么向放有过氧化钠的棉花上滴水会燃烧?
写出过氧化钠与二氧化碳的反应,并用双线桥进行分析:

过氧化钠与盐酸的反应:
过氧化钠不是碱性氧化物,其主要用途是
二、碳酸钠和碳酸氢钠:
1、碳酸钠的用途:
碳酸氢钠的用途:
【分组实验】在两只试管中分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体(各约1g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入下表中。
碳酸钠
碳酸氢钠
(1)观察两者的外观
(2)分别加入几滴水,观察现象,插入温度计,观察其示数的变化
(3)向(2)的试管中分别加5ml水,用力振荡,观察现象
(4)向(3)所得溶液中分别滴加1-2滴酚酞,观察现象
碳酸钠对热稳定,碳酸氢钠受热分解的方程式为
【学生活动】同学们互相讨论,分析上述实验,比较碳酸钠和碳酸氢钠的异同。
碳酸钠
碳酸氢钠
外观
加少量水
溶解性
热稳定性
溶液所显性质
用途
碳酸钠粉末遇水生成 ,该晶体在干燥的空气中会逐渐失去结晶水转变为粉末( )
三、焰色试验:
【演示实验】将 (或者 )在酒精灯火焰上灼烧至颜色无变化,蘸取碳酸钠溶液,在火焰上灼烧,观察火焰颜色。将金属丝用 洗净,再蘸取硫酸铜溶液,重复上述实验,观察火焰颜色。将金属丝用 洗净,再蘸取碳酸钾溶液,重复上述实验,透过 观察火焰颜色。

这种操作称为焰色试验。
钠的焰色为 ;钾的焰色为 ,需要透过 观察火焰颜色,其作用为 。
1.在自然界中能存在的物质是 ( )
A.钠 B.氢氧化钠 C.过氧化钠 D.碳酸钠
2.Na2O和Na2O2的共同之处是 ( )
A.均是白色固体 B.都能与水反应生成碱
C.都具有漂白作用 D.都为碱性氧化物
3.在Na2O2与水反应中,叙述正确的是 ( )
A.O2是还原产物 B.NaOH是氧化产物
C.Na2O2是氧化剂,水是还原剂 D.Na2O2中,-1价的氧既得电子,又失电子
4.下列说法中不正确的是 ( )
A.Na2CO3 和NaHCO3均可与HCl反应
B.Na2CO3比NaHCO3易溶于水
C.Na2CO3的稳定性比NaHCO3强
D.Na2CO3能与石灰水反应而NaHCO3不反应
5.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法是 ( )
A.分别加热 B.加澄清石灰水C.加稀盐酸 D.加BaCl2
6.对2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2下列说法正确的是 ( )
A.是氧化还原反应,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.是氧化还原反应,CO2是氧化剂,Na2O2是还原剂
C.不是氧化还原反应,是碱性氧化和酸性氧化物反应
D.是氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
7.可以用来断定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是 ( )
A.加热时有无色气体放出
B.滴加盐酸时有无气泡放出
C.溶于水后,滴加稀的氯化镁溶液有无白色沉淀生成
D.溶于水后,滴加澄清石灰水,有无白色沉淀生成
8.下列钠的化合物与其性质或用途不相符的是 ( )
A.Na2O2——淡黄色固体,可用作漂白剂
B.Na2O——白色固体,性质不稳定
C.Na2CO3——性质稳定,可治疗胃酸过多
D.NaHCO3——受热易分解,可用作发酵粉
9.A、B、C、D、E五种物质都含1~18号元素中的某一元素,它们按图所示关系相互转化,已知A为单质。
(1)写出A→E的化学式:
A B C D E
(2)写出A→D、C→D、C→E反应的化学方程式
A→D
C→D
C→E
【知识点填空答案】金属氧化物和碱性氧化物;与水反应只生成碱;与酸性氧化物反应只生成盐;与酸反应生成盐和水;Na2O + H2O = 2NaOH;Na2O + CO2 = Na2CO3;Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O;不是,如果只生成氢氧化钠只有化合价降低,没有升高;氧气;带火星的木条复燃;有气泡;有气体;带火星的木条复燃;生成氧气;试管温度升高;反应放热;滴加酚酞溶液显红色;生成碱性物质;颜色褪去;过氧化钠有漂白性;;反应放热,达到棉花着火点,同时生成氧气有利于燃烧;;2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑;在呼吸面具和潜艇中作为供氧剂;碳酸钠:制肥皂、制玻璃、纺织、造纸;碳酸氢钠:治疗胃酸的药、制糕点;白色粉末;细小的白色晶体;结块变成晶体,温度上升;少量溶解,温度下降;溶解;溶解一部分;溶液变红,颜色较深;溶液变红,颜色较浅;2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑;白色粉末;白色晶体;形成晶体,放热;溶解,吸热;可溶,溶解度较大;可溶,溶解度较小;稳定,受热不分解;受热分解;碱性,较强;碱性,较弱;工业碱;食用碱;带有结晶水的碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O);风化;铂丝;干净的铁丝;盐酸;盐酸;蓝色钴玻璃;很多金属及其化合物在灼烧时会使火焰呈现出特征颜色,根据这种现象可以定性判断试样中所含的金属元素;胡各色;紫色;蓝色钴玻璃;滤去可能存在的钠盐发出的黄光。
【检测反馈答案】1.D 2.B 3.D 4.D 5.B 6.D 7.C 8.C
9.(1)A Na B Na2O C Na2O2 D NaOH E Na2CO3
(2)写出A→D、C→D、C→E反应的化学方程式
A→D 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
C→D 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
C→E 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑
2.1.2 钠的几种化合物 焰色试验
本课时是教材第二章第一节内容,学生已经学习了钠的单质一节,对金属钠已经有一定的认识和了解,对其化学性质也有一定的掌握。在前一节内容的基础上来学习本节的内容,可以对几种重要钠的化合物有更加全面的认识,对知识点也会有更加全面的理解。另外,这部分内容实验多,与生活联系紧密,容易吸引学生的注意,激发他们学习的兴趣。高一学生已经有一定比较总结、分析归纳的能力,所以学好该部分内容可以锻炼学生的自学能力以及合作探究学习的能力。可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法;还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类生活条件等方面所起到的重要作用。
证据推理与模型认知:通过对化学实验现象的观察进行适度的推理,建立证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实。
科学探究与创新意识:通过完成钠的化合物的相关实验,初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象,并能准确地用语言描述,尝试对现象进行分析、归纳,了解科学探究的基本方法,培养初步的科学探究能力。
科学精神与社会责任:通过对于钠的化合物性质的研究,激发学生的求知欲望和学习期望;培养学生认真细致和严谨求实的科学精神。通过对钠的化合物在日常生活中的用途的学习,理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。
氧化钠、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。
学生复习氧化物的分类以及上一节课的知识,预习本课内容;教师准备多媒体课件和实验试剂及用品。
【引入】在上一节课中我们学习了钠的单质的性质,同学们应该还记得上节课的“滴水点灯”实验,这节课我们还是要做一个点火的实验。
【演示实验】“过氧化钠点火”实验:在棉花上加一些过氧化钠的粉末,用胶头滴管向其中加蒸馏水,观察到棉花被点燃了。
【引入】同学们可以观察到,向棉花中滴加水,棉花就燃烧了,那么为什么会有这样的现象呢?带着这个问题我们来研究一下钠的化合物。
【过渡】首先我们来研究一下钠的氧化物。
【板书】钠的化合物
一、钠的氧化物
【投影】钠的化合物
一、钠的氧化物
【讲解】上一节课中我们学习了钠可以与氧气反应,生成氧化钠或者过氧化钠。从物质分类的角度来说,氧化钠属于什么类别的氧化物呢?(金属氧化物和碱性氧化物)一般来说,碱性氧化物可以发生三个类型的反应:与水反应只生成碱、与酸性氧化物反应只生成盐,与酸反应生成盐和水;请同学们按照写出氧化钠进行如上三个反应的化学方程式。
【投影】氧化钠的反应:Na2O + H2O = 2NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
【过渡】根据这样的反应,显然用氧化钠是无法点火的,那么过氧化钠是怎样点火的呢?
【设疑】从氧化还原反应的角度出发,同学们判断一下:过氧化钠与水反应是不是与氧化钠相同,生成物只有氢氧化钠呢?(不是)为什么?(过氧化钠中氧元素的化合价为-1,如果只生成氢氧化钠只有化合价降低,没有升高)。
【设疑】显然过氧化钠与水反应还是应该有氢氧化钠生成,问题是为了保证化合价有升有降,还应该得到的其他生成物是什么呢?(只能是氧元素化合价升高为氧气)如何检验生成的氧气呢?(带火星的木条复燃)
【演示实验】向试管中加入过氧化钠固体,向其中滴加蒸馏水,将带火星的木条深入试管。用手轻轻触摸试管外壁,最后向反应后的溶液中滴加酚酞。
【讲解】滴加水后观察到有气泡产生,产生的气体可以使带火星的木条复燃,用手轻轻触摸试管外壁,感觉到温度升高,滴加酚酞溶液显红色,后颜色褪去。
【设疑】以上的实验现象说明了什么呢?(有气泡——有气体,带火星的木条复燃——生成氧气,试管温度升高——反应放热,滴加酚酞溶液显红色——生成碱,颜色褪去——过氧化钠有漂白性)
【讲解】过氧化钠与水反应的方程式为:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑;反应的双线桥分析为:
;反应中的氧化剂和还原剂都是过氧化钠,反应转移电子数为2e-。上面的过氧化钠漂白性的问题,我们在下一节的学习中再探讨。
【设疑】根据上面的分析,同学们能不能理解前面的“过氧化钠点火”实验呢?(反应放热,达到棉花着火点,同时生成氧气有利于燃烧)
【过渡】氧化钠和过氧化钠都可以与水反应,只是过氧化钠的反应还要生成氧气,那么过氧化钠能不能和二氧化碳反应呢?
【投影】过氧化钠与二氧化碳的反应。
【设疑】过氧化钠也可以与二氧化碳反应,其原理和过氧化钠与水的反应相类似,同学们能不能写出相应的化学方程式呢?(2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2)对其进行双线桥分析。()
【学生活动】根据上面的学习,我们发现过氧化钠和氧化钠的化学性质有一定的相似性,主要差异在于过氧化钠明显表现出一定的氧化还原性质。同学们互相讨论书写一下,过氧化钠与盐酸反应的方程式。(2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑)
【讲解】明显过氧化钠与氧化钠在化学性质上有差异,所以过氧化钠不属于碱性氧化物。同时表现出来的用途也不同,因为过氧化钠与水和二氧化碳反应都得到氧气,所以过氧化钠可以在呼吸面具和潜艇中作为供氧剂存在。
【过渡】在初中,同学们已经学习过碳酸钠和碳酸氢钠的某些性质和用途,请同学们回忆一下相关的内容,碳酸钠和碳酸氢钠都有什么用途呢?(碳酸钠:制肥皂、制玻璃、纺织、造纸;碳酸氢钠:治疗胃酸的药、制糕点)下面我们来具体研究一下碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
【板书】钠的化合物
二、碳酸钠和碳酸氢钠
【投影】钠的化合物
二、碳酸钠和碳酸氢钠
【分组实验】在两只试管中分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体(各约1g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入下表中。
碳酸钠
碳酸氢钠
(1)观察两者的外观
(2)分别加入几滴水,观察现象,插入温度计,观察其示数的变化
(3)向(2)的试管中分别加5ml水,用力振荡,观察现象
(4)向(3)所得溶液中分别滴加1-2滴酚酞,观察现象
【投影】
碳酸钠
碳酸氢钠
(1)观察两者的外观
白色粉末
细小的白色晶体
(2)分别加入几滴水,观察现象,插入温度计,观察其示数的变化
结块变成晶体
温度上升
少量溶解
温度下降
(3)向(2)的试管中分别加5ml水,用力振荡,观察现象
溶解
溶解一部分
(4)向(3)所得溶液中分别滴加1-2滴酚酞,观察现象
溶液变红,颜色较深
溶液变红,颜色较浅
【演示实验】按照如图装置分别加热碳酸钠和碳酸氢钠,观察现象,比较两者的热稳定性。
【讲解】碳酸钠对热稳定,而碳酸氢钠受热会分解,方程式如下:2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑。
【学生活动】同学们互相讨论,分析上述实验,比较碳酸钠和碳酸氢钠的异同。
碳酸钠
碳酸氢钠
外观
加少量水
溶解性
热稳定性
溶液所显性质
用途
【投影】
碳酸钠
碳酸氢钠
外观
白色粉末
白色晶体
加少量水
形成晶体,放热
溶解,吸热
溶解性
可溶,溶解度较大
可溶,溶解度较小
热稳定性
稳定,受热不分解
受热分解
溶液所显性质
碱性,较强
碱性,较弱
用途
工业碱
食用碱
【讲解】碳酸钠粉末遇水生成带有结晶水的碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O),该晶体在干燥的空气中会逐渐失去结晶水转变为粉末(这种失去结晶水的过程叫风化)。
【过渡】我们在观察钠的燃烧时,发现火焰呈黄色,其实很多金属或者其化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色。
【板书】三、焰色试验
【投影】三、焰色试验
【演示实验】将铂丝(或者干净的铁丝)在酒精灯火焰上灼烧至颜色无变化,蘸取碳酸钠溶液,在火焰上灼烧,观察火焰颜色。将金属丝用盐酸洗净,再蘸取硫酸铜溶液,重复上述实验,观察火焰颜色。将金属丝用盐酸洗净,再蘸取碳酸钾溶液,重复上述实验,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。
【讲解】很多金属及其化合物在灼烧时会使火焰呈现出特征颜色,根据这种现象可以定性判断试样中所含的金属元素,这种操作称为焰色试验。焰色试验最好使用煤气灯,因为煤气灯的火焰颜色是淡蓝色的,有助于观察火焰颜色的变化;同时,观察钾元素的焰色时,要透过蓝色的钴玻璃观察,其中钴玻璃的作用是滤去样品中可能含有的钠元素所发出的黄光。
【投影】五颜六色的焰色试验
【投影】本节小结。
2.1.2 钠的几种化合物 焰色试验
1.下列叙述正确的是(  )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O是淡黄色物质,Na2O2是白色物质
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不可
⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色
A.都正确 B.②③④⑤ C.②③⑤ D.④⑤
【答案】D
【解析】①中Na2O2不是碱性氧化物,②中Na2O2与CO2的反应不是置换反应;③中Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体。
2.下列说法中正确的是(  )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
【答案】B
【解析】硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,A错误;因焰色反应是元素的性质,只要含有的金属元素相同,无论是单质还是化合物灼烧时火焰颜色都相同,B正确;只有钾的焰色反应的观察需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光,C错误;焰色反应是元素的性质,金属单质和金属形成的化合物灼烧时都会发生焰色反应,D错误。
3.有两份质量相同的NaHCO3,向第一份中加入盐酸使其充分反应;将第二份加热使其完全分解,冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸充分反应,则它们所耗用的盐酸的体积比为(  )
A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.4∶1
【答案】B
【解析】不论NaHCO3是直接与酸反应,还是受热分解后的固体再与酸反应,其中的Na+均转化为NaCl,因Na+的含量一定,则需Cl-的量一定,即需HCl的量一定,所以由守恒式可直接判断出答案。
4.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判断正确的是(  )
A.只含有Na+
B.一定含有Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,可能还含有K+
【答案】B
【解析】由于黄色可遮住紫色,所以只能判断出一定含钠元素;要进一步判断是否含钾元素,需透过蓝色钴玻璃进行观察。
5.下列物质既能与盐酸反应,又能与NaOH反应的是(  )
A.Na2CO3       B.NaHSO4
C.NaHCO3 D.Na2SO4
【答案】C
【解析】NaHCO3为弱酸的酸式盐,可与NaOH反应生成正盐Na2CO3,也可与盐酸(强酸)反应生成弱酸(H2CO3),H2CO3不稳定,分解生成CO2和H2O。
6.78g过氧化钠与168g碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排尽气体后冷却,残留的固体物质是(  )
A.Na2CO3       B.Na2O2、Na2CO3
C.NaOH、Na2CO3 D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
【答案】A
【解析】168g碳酸氢钠受热分解生成44gCO2和18gH2O,44gCO2与78g过氧化钠刚好反应得到碳酸钠。二氧化碳先反应的原因是:水与过氧化钠反应生成氢氧化钠,氢氧化钠还要与二氧化碳反应。
7.下列判断正确的是(  )
A.可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.Na2O比Na2O2稳定
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
【答案】A
【解析】CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应,且CO2、H2O与Na2O2反应时能产生O2,因O2、CO2均是无色无味的气体,故Na2O2与CO2的反应无明显现象,而Na2O2与水反应会产生气泡,有明显的现象,所以A项正确,B项错误;Na2O在空气中加热时会转化为Na2O2,故Na2O2比Na2O稳定,C项错误;Na2O、Na2O2加到酚酞溶液中,二者均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但Na2O2具有漂白性,又会将红色溶液漂白,D项错误。
8.可以用来断定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是(  )
A.加热时有无气体放出
B.滴加盐酸时有无气泡放出
C.溶于水后,滴加稀的氯化钙溶液看有无白色沉淀生成
D.溶于水后,滴加澄清石灰水,看有无白色沉淀生成
【答案】C
【解析】碳酸氢钠加热易分解,而碳酸钠加热不分解,无法检验是否含有碳酸钠,A错误;二者都能与盐酸反应生成二氧化碳气体,无法检验是否含有碳酸钠,B错误;溶于水后,滴加稀的氯化钙溶液,只有碳酸钠与氯化钙反应生成沉淀,可鉴别,C正确;二者都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,无法检验是否含有碳酸钠,D错误。
9.把Na2O2投入下列各物质的稀溶液中,充分反应后不可能有浑浊产生的是(  )
A.Ba(HCO3)2 B.Na2CO3
C.NaHCO3 D.CuSO4
【答案】BC
【解析】首先过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,然后氢氧化钠再与各溶液中的溶质发生反应,A项产生碳酸钡沉淀,B项不发生反应,D项产生氢氧化铜沉淀,C项也能反应,但无沉淀产生。
10.在一定温度下,向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原来温度,下列说法正确的是(  )
A.溶液中Na+浓度增大,有O2放出
B.溶液碱性不变,有H2放出
C.溶液中Na+数目减少,有O2放出
D.溶液碱性增强,有O2放出
【答案】C
【解析】2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,B错误;因反应时消耗水,同时生成溶质NaOH,所以有NaOH结晶析出,原NaOH饱和溶液中溶质NaOH和溶剂水的质量及Na+数目均减少,C正确;因仍然是原温度下的饱和溶液,所以浓度不发生改变,碱性也无变化,A、D错误。
11.A、B、C、D、E五种物质的焰色反应都显黄色,A、B与水反应都有气体放出,A与水的反应放出的气体具有还原性,同时都生成溶液C,C与适量的CO2反应生成D,D溶液与过量的CO2反应生成E,E加热能变成D。
(1)写出A~E的化学式: A__________、B__________、C____________、D__________、E____________。
(2)E加热生成D的化学方程式是__________________________________。
(3)C溶液和CO2反应生成D的离子方程式:__________________________________。
【答案】(1)Na Na2O2 NaOH Na2CO3 NaHCO3
(2)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)CO2 +2OH-===CO+H2O
【解析】首先焰色反应都为黄色则都含有钠元素,A、B与水反应有气体,可以推断出A和B是过氧化钠和金属钠中的一种,二者生成的气体是氧气和氢气,氢气有还原性,故A是钠,B是过氧化钠,生成的溶液C则是氢氧化钠溶液;与氢氧化钠反应的气体一般是二氧化碳,再由题意可以推断出D是碳酸钠,E是碳酸氢钠。
12.为了制取纯净干燥的气体A,可用如图所示装置,生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制,已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、不会在空气中燃烧的气体,但能使带火星的木条复燃。
(1)A是________。
(2)若C是一种淡黄色固体,则烧瓶中发生反应的化学方程式是______________________________________________________________。
(3)若C是一种黑色粉末,则B物质是________,C物质的作用是______________________________________________________________。
(4)洗气瓶(广口瓶)中装的试剂D是________,其作用是________________________________。所制得的气体用________________法收集。
【答案】(1)O2
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(3)H2O2 催化剂
(4)浓硫酸 除去O2中的水蒸气 向上排空气
【解析】无色、无味且不燃烧的气体主要有O2、N2、稀有气体,而能使带火星的木条复燃的气体只能是氧气。可由淡黄色固体(Na2O2)与液体(H2O)反应制得O2,也可由黑色固体(MnO2)和液体(H2O2)作用制得O2。由于上述方法制得的氧气都是在水溶液中制得的,所以要得到干燥纯净的O2则应干燥后再收集。
13.“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应?”这个问题可通过以下实验加以证明。
(1)按图装置,在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先用弹簧夹(K1、K2)夹持好,目的何在? ______________________________________________________
(2)试管Ⅰ内的试剂X是____________时,打开弹簧夹K1、K2,加热试管Ⅲ约5分钟后,将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上,可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所得的化学结论是_______________________________。
(3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时,其它操作同(2),通过___________________________的现象,可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。
(4)CO2与过氧化钠反应机理也可用示踪原子分析加以证明,请完成下列反应方程式:
______Na2O2+______C18O2+______HO——
________________________________________________________________________。
【答案】(1)以防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象
(2)浓H2SO4 过氧化钠与干燥的CO2不反应
(3)带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃且剧烈燃烧,同时,Ⅲ内固体由淡黄色变为白色
(4)2Na2O2+2C18O2+2HO===2Na2C18O3+O2↑+2H2O
【解析】(1)本题旨在利用对比实验,探究Na2O2与CO2反应的环境,故实验步骤中,首先让Na2O2与干燥CO2反应,必须保证整个环境中不能有H2O,故通入反应装置前CO2必须干燥
二氧化碳必须是干燥的,所以使用试剂X浓硫酸进行干燥;由带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化,说明干燥的 二氧化碳与过氧化钠没有发生反应
过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应会生成氧气,所以带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上会复燃;Ⅲ内固体由淡黄色变为白色,说明淡黄色的过氧化钠由于参加了反应生成了白色的碳酸钠
(4)过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应的实质为:二氧化碳与水结合生成碳酸,碳酸电离的氢离子与过氧化钠反应,碳酸中18O完全存在于碳酸根离子中,生成的水中不含18O