Question

实验是进行科学探究的重要途径。请回答有关问题：

(1)在一次实验中老师表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(N₂0₂)粉(1)在一次实验中老师表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(N₂0₂)粉末的末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小磊同学很感兴趣，他和小军进行了如下探究活动。

【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？

【猜想】①可能有一种气体和另一种物质生成。②反应过程中可能有热量放出。

【设计实验】如图所示

【实验探究】实验一：探究反应后生成的气体是什么？

①小磊猜想生成的气体可能是氢气也可能是氧气，他猜想的依据是

②小磊打开分液漏斗的活塞后看到Na₂O₂表面有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃。说明生成的气体是_____________.

③实验过程中还观察到U形管A端红墨水液面下降，其原因是_________________.

实验二：继续探究反应．后生成的另—种物质是什么。

①小磊取反应后的溶液于试管内，滴入酚酞试液，发现溶液变红，说明溶液呈_____性。

②小军认为纯碱溶液能使酚酞变红，所以另一种物质可能是碳酸钠，小磊认为不可能，

他选用_____试剂来验证另一物质是否是Na₂CO₃。通过以上探究小磊最终得到了满意的答案。

(2)工业用纯碱和熟石灰制烧碱，他们发现某烧碱中含有碳酸钠，为测其纯度小明设计的实验步骤为①在天平的托盘上放大小相同的纸片，左物右码称量20g烧碱样品；②将样品放入烧杯中，加100g水溶解；③向烧杯中滴加稀盐酸至二者恰好完全反应；④根据产生气体的质量计算烧碱的纯度。

A.该同学设计中的错误是_________。

B.纠正错误后进行实验，得出恰好完全反应时用盐酸73g，反应后烧杯中剩余物的总质量为191.9g，请计算烧碱的纯度（写出计算过程）。

 

Answer 1

【答案】

(1)实验一①化学反应前后元素的种类不变（或质量守恒定律）（1分）

②氧气(1分)③过氧化钠与水反应放出热量，使瓶中空气受热膨胀，压强增大(1分)

实验二①碱（1分）  ②稀盐酸（石灰水、氯化钙溶液等）（1分）

 (2)①把烧碱放纸上称量（1分）

②86.75%

【解析】实验一：（1）能产生使带火星的木条复燃的气体，说明该气体为氧气．

（2）在此反应中，一定有热量放出，放出的热量使锥形瓶内的压强变大，从而观察到U形管A端红墨水液面下降；实验二：

（1）因滴加酚酞试液后，酚酞试液变为红色．所以溶液呈碱性．

（2）酚酞遇碱性溶液会变红，现在向反应后的溶液中滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的溶液呈碱性，参加反应的物质为Na₂O₂和H₂O，分析其元素组成，只有Na、H、O三种元素，根据质量守恒定律，生成物也应该含有这三种元素，所以生成的另一种物质只能是氢氧化钠，不可能是Na₂CO₃，故小军的说法不正确；小磊选用稀盐酸也可以鉴别有无碳酸钠的存在，有气泡产生，说明有碳酸钠，反之则没有。

实验二：（2）解：生成二氧化碳的质量为：20g+100g+73g-191.9g=1.1g  （1分）

设样品中碳酸钠的质量为x

Na₂CO₃ +2HCl= 2NaCl+H₂O+CO₂↑  （1分）

106                    44   

x                     1.lg

106/44 = x/1.1g  

x=2.65g（1分）

烧碱的纯度为：×100%= 86.75%（1分）