问题 实验题

(15分)Na2O2是常见的氧化剂,某化学小组的同学欲通过以下实验确定炭粉与Na2O2反应的产物。

[实验步骤]

I、按下图所示装置(部分仪器未画出)组装仪器,并检查装置气密性。

II. 将0.6 g炭粉与3.9 g Na2O2均匀混合,装入试管,在靠近试管口处放置一张湿润的

氯化钯试纸(湿润氯化钯试纸遇CO变黑,可用于检验是否有CO生成)。

III. 用酒精灯微微加热试管底部。

[实验现象]

试管中发生剧烈反应并产生火花,氯化钯试纸未变黑,石灰水未变浑浊。

请回答:

(1)装置B的作用是            

(2)通过探究发现,装置A中只发生反应2Na2O2+CNa2CO3+X,则X为       (填化学式),①请设计实验证明产物X的存在,简要写出操作方法、现象和结论:

                                                                         。

②有人认为炭粉的加入量的多少会影响产物X的检验,请简要说明原因:

                                                                           

(3)CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯(Pd:Mr=106),同时生成另外两种新物质。已知反应过程中转移6.02×1023个电子时,生成53 g Pd,该反应的化学方程式为              

(4)将装置A中完全反应后所得物质溶于适量水,配成溶液,回答下列问题:

①溶液中下列关系正确的是                (填字母序号)。

a.c(Na+)>c(CO32)>c(OH)>c(HCO3)  

b.c(Na+)>c(OH)>c(CO32)>c(HCO3)

c.c(Na+)=2[c(CO32)+c(HCO3)+ c(H2CO3)] 

d.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO32)+c(HCO3)

②若使所得溶液与100 mL稀盐酸恰好完全反应至溶液pH=7,该盐酸的物质的量浓度为     

答案

(1)防止倒吸    (2分)  (2)  Na2O      (2分)

①将产物溶于水,加入足量的BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则有Na2CO3; 再滴加酚酞,溶液变红,说明有Na2O 。                       (其他合理答案均可)      (3分)

②假如加入C的量不足,过量的过氧化钠与水反应生成碱,使酚酞溶液变红。 (2分)

(3)PdCl2 + CO + H2O ="==" Pd + CO2 + 2HCl                              (2分)

(4)① b d(少选得1分,多选、错选0分)                                        (2分)

②  1 mol/L  (漏写单位不给分)                               (2分)

(1)CO2溶于澄清石灰水中有可能倒流,所以装置B的作用是防止倒吸。

(2)根据原子守恒可知,X应该是氧化钠。

①氧化钠溶于水生成氢氧化钠,显碱性,据此可以鉴别。由于碳酸钠溶于水也显碱性,所以需要先除去碳酸钠,所以正确的方法是将产物溶于水,加入足量的BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则有Na2CO3; 再滴加酚酞,溶液变红,说明有Na2O 。

②如果碳不足,则过氧化钠过量,而过氧化钠溶于水也产生氢氧化钠,会干扰氧化钠的检验。

(3)53 g Pd是0.5mol,反应中转移电子是1mol,所以氧化产物是CO2,则方程式为PdCl2 + CO + H2O ="==" Pd + CO2 + 2HCl。

(4)①所得产物是碳酸钠和氧化钠,溶于水生成氢氧化钠。由于碳酸钠水解,所以选项a不正确,b正确。由于氢氧化钠和碳酸钠的物质的量相等,所以c不正确。d符合电荷守恒,正确。答案选bd。

②过氧化钠是3.9g÷78g/mol=0.05mol,根据钠原子守恒可知,氯化钠是0.1mol,所以浓度是0.1mol÷0.1L=1.0mol/L。

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