【文章內容簡介】 、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域有大量應用，某化學研究性學習小組設計并完止水夾 澄清的 石灰水 C+CuO 圖 19 澄清的 石灰水 C+CuO 6 成了如下 實驗。 【實驗目的】 測定過碳酸鈉樣品（ 含有的雜質不溶于水且不與酸反應）的純度。 【實驗原理】 2Na2CO4 + 4HCl ===== 4NaCl + 2CO2↑ + O2↑ + 2H2O 【實驗裝置】 【交流與討論】 Ⅰ．甲同學認為測定產物中 O2的 體積即可測定樣品的純度。 （ 1）裝置②的作用是： ▲ ； （ 2）裝置③的作用是： ▲ ； （ 3）稱取適量樣品與足量濃鹽酸充分反應后，收集到的氧氣的體積為 L（已知該實驗條件下氧氣的密度為 ），則稱取的樣品質量應大 于 ▲ g； Ⅱ．乙同學認為測定產物中 CO2的 質量（即反應前后裝置②的質量差）就可測定樣品的純度。但利用上述實驗裝置測得CO2的 質量并計算樣品的純度，結果會偏高，你認為原因可能是 ▲ ；（填序號） A．濃鹽酸易揮發(fā)，產生的氯化氫氣體被裝置②吸收 B．二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收 C．裝置①、②內空氣中的二氧化碳被裝置②吸收 Ⅲ．丙同學提出了一種新方案，得到了大家的一致認可：稱取樣品 ，滴加足量濃鹽酸至樣品反應完全，再將燒瓶中所有的液體蒸發(fā)、結晶 、烘干，稱得氯化鈉固體 g。則該樣品的純度為 ▲ 。 Na 與 CO2的反應進行了如下實驗（實驗部分裝置如右圖所示）：向盛有 Na的裝置 A中通入純凈、干燥的 CO2，當觀察到裝置 B 中剛好出現渾濁時，點燃酒精燈，同時繼續(xù)緩緩通入 CO2， Na 劇烈燃燒，產生白煙，燃燒結束后裝置 A中有黑色固體和白色固體生成。 【資料卡】 （ 1） K、 Ca、 Na 等活潑金屬的氧化物均可與水反應生成對應 的堿； （ 2）鈉為銀白色金屬，過氧化鈉為淡黃色固體。 【提出問題】 白色固體含有什么物質？ 【猜想與假設】 假設 1：白色固體含有 ▲ ； 假設 2：白色固體含有 Na2O； 7 【實驗設計】 實驗步驟 實驗現象 實驗結論 ①取少量白色固體放入足量水中 白色固體完全溶解 ②?、僦猩倭咳芤?，加入 ▲ 產生大量氣泡 假設 1 成立 ③另取①中少量溶液， ▲ ▲ 假設 2 成立 【反思提高】 Na在 CO2中燃燒存在多個反應、生成多種物質 。請你寫出其中生成物僅為一種白色固體與一種黑色固體的反應的化學方程式： ▲ 。 (如 CO、 CH4等 )為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學， (1)工業(yè)上用天然氣和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應，得到 CO 和 H2，該反應的化學方程式為 ▲ 得到的 CO和 H2的混合氣被稱為合成氣，合成氣在工業(yè)上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，還可用于冶煉某些金屬。 (2)某他學興趣小組的同學在實驗室模擬了合成氣的制備，并設計實驗驗證合成氣的還原性。 I．用甲烷和水蒸氣在高溫條件下反應得到合成氣．根據 (1)中所寫的化學方程式．合成氣中 CO 和 H2的質量比為 ▲ 。 Ⅱ．用合成氣還原足量氧化銅．實驗裝置如下圖所示： 【設計買驗步驟 ] ①連接好裝置并檢查氣密性。 ②裝入藥品，通人一段時間合成氣。 ③分別稱量裝置 D、 E的質量。 ④緩緩通入合成氣，加熱裝置 C，使其充分反應。 ⑤停止加熱，繼續(xù)通入合成氣至恢復到室溫。 ⑥再次分別稱量裝置 D、 E 的質量， [完善實驗設計 ]經過討論同學們認為，裝置 E后還應 添加一個酒精燈，并在實驗步驟 ▲ (填實驗步驟的序號 )中點燃 (點燃前應對氣體驗純 )。 [進行實驗 ]該小組的同學按上述步驟進行實驗，并記錄了實驗現象和數據： 裝置 D 的質量 裝置 E 的質量 反應前 反應后 ①裝置 C 中出現 ▲ 色物質。 ②稱量數據如右表所示。 [現象分析和數據處理 ] ①甲同學根據裝置 C 中的現象，認為是合成氣中的 CO 和 H2還原了 CuO。 還原 CuO的裝置 合成氣 → 濃 NaOH溶液 濃硫酸 濃硫酸 濃 NaOH溶液 A B C D E 8 ②乙同學通過對上表數據的分析，推測除了 CO和 H2以外，制得的合成氣中可能還有未反應的 CH4，且 CH4也還原了 CuO。試 通過計算 說明他的推測依據。 ▲ ③丙同學提出，實驗步驟⑤中通入的氣體會帶走裝置 E 中的部分水蒸氣，使實驗產生誤差。你認為該誤差對乙同學的推測結果是否有影響 ? ▲ (選填“是”或“否”，并說明理由 )。 [拓展探究 ]該小組同學對于 CH4是否真的能夠還原氧化銅提出了質疑并進行探究。 查閱資料 ：甲烷具有還原性，可以還原氧化銅，生成 CO2和 H2O； 白色的無水硫酸銅遇水會變成藍色。 實驗設計 ：該小組同學擬用純凈的甲烷 氣體和如下裝置進行實驗。 F G I ①上圖裝置 F 中盛放的試劑名稱是 ▲ 。 ②上圖裝置的正確連接順序是 ▲ (填字母，且每套裝置限用一次 )。 [實驗反思 ]除了可能是 CH4也還原了 CuO 外，出現上表數據關系還可能是因為 ▲ (寫出一個原因，并說明理由 )。 ▲ ，化學老師表演了“吹氣生火”的魔術。用棉花將一種淡黃色的固體包裹其中，將一根長玻璃管插入棉花團中吹氣，稍后棉花團劇烈燃燒起來。同學們?yōu)榱私议_這個魔術的秘密，進行了如下探究。 【相關信息】①淡黃色固體成分是過氧化鈉（ Na2O2）。 ②吹出的氣體主要成分有氮氣、二氧化碳和水蒸氣。③過氧化鈉與氮氣不反應。④碳酸鈉溶液呈堿性。 【分析討論】根據棉花團劇烈燃燒的現象分析，反應中除了生成氧氣外，還說明過氧化鈉發(fā)生的反應是 ▲ （填“吸熱”或“放熱”）反應。 【提出猜想】同學們 發(fā)現殘留固體呈白色，對該固體成分進行猜想： 猜想Ⅰ：固體成分是 Na2CO3， CO2參加反應。 猜想Ⅱ：固體成分是 NaOH， H2O 參加反應。 猜想Ⅲ：固體成分是 ▲ ， CO2和 H2O均參加反應。 【實驗探究】同學們在老師帶領下用足量且潮濕的 CO2氣體通入過氧化鈉粉末中，充分反應后， 取白色固體于試管中配成溶液，設計實驗對猜想進行驗證。 驗證Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現有氣泡產生。有同學認為固體成分僅含有 Na2CO3。 驗證Ⅱ：蘸取少量溶液滴到 pH 試紙上，與標準比色卡比較， pH大于 7，有同學認為固體是 NaOH。 請問此結論是否正確？ ▲ （填“正確”或“錯誤”），原因是： ▲ 。 驗證Ⅲ：先向溶液中加入足量的 ▲ 溶液，看到白色沉淀產生