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题目
题型:不详难度:来源:
(8分)化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O和Na2CO3
【查阅资料】
① Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。
②向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
③Na2CO3是白色固体,易溶于水,能与CaCl2溶液发生反应,化学方程式为:Na2CO3+CaCl2=    CaCO3↓+2NaCl
④Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
⑤CaCl2、NaCl、Na2CO3、NaOH四种溶液分别与无色酚酞溶液作用比较:
分别向右侧溶液中
加入无色酚酞溶液
CaCl2
NaCl
Na2CO3
NaOH
主要实验现象
无色
无色
由无色变为红色
由无色变为红色
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。

(1)实验记录
序号
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释

打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸
A中产生大量气泡
E中出现浑浊
E中反应的化学方程式为     

当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯
D中Na剧烈燃烧,产生白烟
内壁附着黑色、白色固体
G中产生黑色沉淀
反应产物一定
         

取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入CaCl2溶液
产生白色沉淀
反应产物还有     
(2)实验反思
① 实验记录②中,E中出现浑浊再点燃酒精灯的目的是       
② 装置B、C的作用是       
③ 检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,       
答案
(1)① CO2 + Ca(OH)2 ="===" CaCO3↓ + H2
② C   CO   
③ Na2CO3
(2)① 排出装置中的空气,防止空气的干扰
② 得到纯净的二氧化碳
③ 加水溶解,加入过量的CaCl2溶液使沉淀完全,静置后向上层清液中滴加酚酞溶液。若溶液变红,则产物中有Na2O;若溶液不变色,则产物中没有Na2O(2分)。其他答案合理得分。
解析

试题分析:(1)①打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸时,稀盐酸与石灰石反应,生成气体二氧化碳,故可见A中产生大量气泡;生成的二氧化碳气体进入装置E,即二氧化碳通入澄清石灰水,生成不溶于水的碳酸钙沉淀,故石灰水变浑浊,E中反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O。
②当E中出现浑浊时,点燃酒精灯使装置D中的燃烧反应开始发生;打开b,关闭a,可使燃烧后的气体依次通过装置F和G;由于D中的钠与二氧化碳这两种反应物中仅含钠、碳、氧三种元素,结合质量守恒定律(化学变化过程中元素种类不变),故生成物也应是由这三种元素组成的物质,其中呈黑色的固体,只可能是单质碳;装置G中氯化钯溶液出现黑色沉淀,结合“资料②”可知混合气体中含有CO。
③钠与二氧化碳反应生成的白色固体物质可能为氧化钠、碳酸钠等,由于加水溶解后并加入CaCl2溶液,出现了白色沉淀,结合“资料③”可知,说明白色固体物质中含有碳酸根,即含有碳酸钠。
(2)①E中出现浑浊,说明二氧化碳气体已通入了装置E,也就说明了装置内已充满了二氧化碳气体,即装置内的空气已全部排出,可防止空气的干扰。
②结合“资料①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应”分析,为了防止其他物质对实验的影响,故用B、C两装置除去这些能与Na反应的物质,以保证得到纯净的二氧化碳进入D。
③前面的探究已说明了猜想中的C、CO和Na2CO3的存在,因此,接下来所设计的探究实验就是要说明白色固体中是否含有固体物质Na2O。根据“资料④Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH”,故可以考虑使用酚酞试液进行检验,但由于Na2CO3溶液也呈碱性,会影响实验的验证,所以可先将Na2CO3除去,结合“资料③”可知,先加入过量的CaCl2溶液使沉淀完全,静置后取上层清液,并向其中滴加酚酞溶液。若溶液变红,则产物中有Na2O;若溶液不变色,则产物中没有Na2O。
点评:准确理解实验装置的作用,是解题的前提;要能在质量守恒定律的基础上,对钠在二氧化碳中燃烧反应的生成物进行推测,并结合物质的性质设计实验验证物质的存在;对于探究型实验探究,要熟悉实验探究的环节和方法,精心设计实验方案,将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此,进行细心地探究实验和观察现象,再通过分析实验现象,推断、总结出该物质的性质或变化规律等。
核心考点
试题【(8分)化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。【提出猜想】CO】;主要考察你对实验室制取气体的思路等知识点的理解。[详细]
举一反三
(6分)某课外小组设计了如下图所示的实验装置,该装置既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。

(1)当打开K1、关闭K2时,可完成用      (写反应物的名称)制取氧气的实验,其中量筒的作用是     
(2)当打开K2、关闭K1时,可制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是     ;可验证的二氧化碳的性质是     
(3)在实验(2)中,若用II代替I,干燥管内反应的化学方程式是2Na2O2 + 2CO2 =" 2X" + Y,反应中若消耗39 g Na2O2,生成Y的质量是8 g,则X的化学式是      ,II中烧杯内可观察到的现象是       
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(8分)已知2Al+Fe2O3  高温 2Fe+Al2O3被称为“铝热反应”。镁和氧化铜也能发生类似的反应,其化学方程式是      
某小组同学在实验室中进行镁和氧化铜反应的实验,充分反应后对于固体剩余物进行了实验探究。
【提出问题】固体剩余物是什么?
【猜想假设】假设① 铜和氧化镁;假设②       ;假设③       
【查阅资料一】大多数金属氧化物都能与盐酸反应生成金属氯化物和水(反应中元素化合价不发生改变)。
【实验探究】请完成下列实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量固体剩余物于试管中,向其中加入足量的稀盐酸。
(1)固体部分溶解,溶液为无色。
假设①成立。
(2)          
假设②成立。       
(3)          
假设③成立。
【总结一】(1)对于有多种物质参加的化学反应,要推测充分反应后得到的剩余物的成分,需要考虑两个方面:一是      ;二是      
(2)一种金属单质可以和另一种金属氧化物反应。
【思考】是否任何一种金属单质都能与另一种金属氧化物反应?
【查阅资料二】该小组同学通过查阅资料,获得以下几组反应信息。
实验组别
I
II
III
IV
V
药 品
Al
Fe
Ag
Al
Cu
CuO
CuO
CuO
Fe2O3
Fe2O3
相同条件下是否反应





【总结二】根据上表对比分析得出:金属单质与金属氧化物能发生反应,需满足的条件是   
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(6分)水在化学实验中的作用不可忽视,下图中六个实验分别用到水。请结合图示回答下列问题:

(1)A实验在集气瓶中预先装入少量水的目的是         
(2)用排水法收集气体时,一方面能观察到气体是否集满,另一方面水可以_______。
(3)粗盐提纯时,水的作用是         
(4)实验D中水的作用是提供热量和         
(5)实验E中的水是         
(6)在F实验中,集气瓶内预先装入少量水,可以起到的作用有         
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(8分)在研究氧气的性质时,同学们发现含氧元素的质量可以相互转化,如“氧化物甲氧气氧化物甲”的转化,反应I的化学方程式为         
【提出问题】铁丝能在氧气中燃烧,观察到火星四射、剧烈燃烧         。能不能将燃烧产物四氧化三铁再转化为铁单质呢?
【查阅资料】(1)Fe3O4的分解温度为1538 oC
(2)CO具有还原性,能将某些金属氧化物还原为金属单质
(3)酒精灯外焰温度约700 oC,酒精喷灯火焰温度约1000 oC
(4)铁丝为银白色,铁粉为黑色
【设计实验】同学们设计了如下图所示的实验装置,对CO能不能将四氧化三铁转化为铁进行探究。结合图示回答问题。

(1)B装置中浓硫酸具有吸水性,能除去二氧化碳中的水蒸气,浓硫酸吸水过程会         (填“吸热”或“放热”)。
(2)C装置可将二氧化碳转化为一氧化碳,反应的化学方程式为         
(3)F处点燃酒精的目的是         
(4)依据现象得出结论,该设计中观察到以下现象,其中可以说明四氧化三铁与一氧化碳发生反应的现象是         (填字母序号)。
A.澄清石灰水变浑浊B.反应前后D中质量减轻
C.F导管口有蓝色火焰D.加热时,四氧化三铁变红
【反思与评价】由于上述实验设计有明显不足,致使某些现象不能作为推理的依据,其中的不足是         
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(6分)化学科代表小聪与小明同学帮助实验老师整理化学药品室时,发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属,未贴标签。到底它们是哪种金属?两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。
(1)进行猜想:
①科代表小聪猜想:活动性X大于Y。
②小明同学猜想:活动性Y大于X。
(2)设计实验方案、进行实验、获得知识。完成如下实验报告,并回答后续有关问题。
①实验步骤
②实验现象
③结论
 
                   __
                  __  
                          
                        
金属Y表面无明显变化,金属X的表面有气泡冒出。
将燃着的木条放在装金属X的试管口,气体燃烧
 
                 __  
                         
科代表小聪的猜想:_______ 
(“正确”或“不正确”)
(3)上述实验之前,实验老师只知道X、Y是银铁中的各一种,则根据实验结果说明Y就是_______。实验室急需一定量的Y粉末,科代表小聪认为可用现有的X金属粉末和Y的盐溶液、蒸馏水等药品,配以必要的仪器来制得急需的Y粉末,原因是(用反应的化
学方程式表示)____________________________________。
(4)实验老师经实验分析得知制得的Y粉末中含有未反应完的X粉末,若用化学方法将杂质X粉末除去,两个同学经讨论、交流一致认为可选用的除杂质试剂是_________。
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