第1章 第2节 第2课时 钠与氧气的反应及过氧化钠和氧化钠性质的研究方法-2024-2025学年高一化学(鲁科版必修第一册)课件(共62张PPT)

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第1章 第2节 第2课时 钠与氧气的反应及过氧化钠和氧化钠性质的研究方法-2024-2025学年高一化学(鲁科版必修第一册)课件(共62张PPT)

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(共62张PPT)
第2课时 钠与氧气的反应及过氧化钠
和氧化钠性质的研究方法
1.会设计实验探究钠与氧气的反应,并能依据钠的性质理解钠的保存
方法,增强科学探究与创新意识。
2.通过比较的方法认识氧化钠和过氧化钠的性质,促进模型认知化学
核心素养的发展。
核心素养发展目标
随堂演练 知识落实
课时对点练




一、实验法的应用——金属钠与氧气的反应
二、比较法的应用——研究氧化钠和过氧化钠的性质
实验探究钠与氧气的反应
一、实验法的应用——金属钠与氧气的反应
实验操作 实验现象 新切开的钠的切面具有银白色金属光泽,切面很快变____ 钠先 ,然后__
,火焰呈 ,最后生成
固体

熔化为光亮的小球

烈燃烧
黄色
淡黄色
实验结论 常温下钠易与氧气反应生成白色的______ 加热或点燃条件下,钠与氧气反应生成_________
化学方程式 _________________ ____________________
氧化钠
过氧化钠
4Na+O2===2Na2O
(1)Na2O可由两种单质直接反应生成,Na2O2则不行( )
(2)只要反应物相同,生成物一定相同( )
(3)Na燃烧火焰为黄色( )
判断正误
×

×
1.上述探究过程,用到了哪些研究方法?
提示 观察法、实验法、比较法
2.反应物相同,其化学反应的产物是否一定相同?此种情况对你有什么启示?
提示 不一定相同;启示:反应条件的控制对实验研究有重要意义。
深度思考
3.(1)用金属钠制取过氧化钠的化学方程式是_____________________,现象是_______________________________________________________
__________。
钠先熔化成光亮的小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成
淡黄色固体
解析 钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,化学方程式是2Na+O2
Na2O2,现象是钠先熔化成光亮的小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。
(2)如图所示装置,在平底烧瓶的底部有一块钠,平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到______________________,发生反应的化学方程式为__________________。
解析 钠与空气中的氧气反应生成氧化钠,钠表面变暗,烧瓶内气压减小,气球膨胀,发生反应的化学方程式为4Na+O2===2Na2O。
钠表面变暗,气球膨胀
4Na+O2===2Na2O
(3)在上述(1)和(2)发生的两个反应中,若是等质量的钠参与反应,______[填(1)或(2)]消耗的氧气多,得到的产物质量大。
返回
(1)
2Na2O+O2 2Na2O2
1.氧化钠的性质
(1)物理性质:白色固体。
(2)阴、阳离子个数比为1∶2(氧元素显-2价)。
二、比较法的应用——研究氧化钠和过氧化钠的性质
(3)化学性质
碱性氧化
物的性质
与H2O反应:______________________
与盐酸反应:__________________________
与CO2反应:______________________
不稳定,易转化为Na2O2:_______________________
Na2O+H2O===2NaOH
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
Na2O+CO2===Na2CO3
(4)用途:制取Na2CO3。
2.过氧化钠的性质
(1)物理性质:淡黄色固体。
(2)阴、阳离子个数比为1∶2(氧元素显-1价)。
(3)化学性质
与水反应:_____________________________
与CO2反应:____________________________
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
(4)用途:供氧剂、漂白剂。
(1)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色的方程式是2Na2O2===2Na2O+O2↑( )
(2)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2属于置换反应( )
(3)Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶1( )
(4)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火( )
判断正误
×
×
×

1.实验探究过氧化钠与水的反应,完成以下填空:
实验操作 实验现象 实验结论
有大量气泡产生,带火星的木条复燃 有 产生
试管壁温度升高 反应_____
溶液先变红后褪色 反应生成 ,Na2O2具有 性
O2
放热
NaOH
漂白
过氧化钠与水反应的化学方程式为 。
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
深度思考
主要反应的化学方程式:
①4Na+O2===2Na2O ②Na2O+H2O===2NaOH ④2NaOH+CO2+9H2O
===Na2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
2.刚切开的钠在空气中放置会发生哪些变化?最终转化成什么产物?请写出主要反应的化学方程式。
提示 一般条件下,发生如下变化:
返回
1.下列叙述不正确的是
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
C.二氧化碳使Na2O2固体变白
D.实验室应将钠保存在煤油中

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随堂演练 知识落实
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解析 室温下,Na与空气中O2反应生成Na2O,故B项不正确。
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2.下列有关钠及其化合物的叙述正确的是
①金属钠着火时,可用细沙覆盖灭火
②切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗2Na+O2===Na2O2
③二氧化碳通过Na2O2粉末,固体物质质量增加
④Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
A.①②③④ B.①③④
C.②③ D.③④
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解析 钠着火时,不能用水及泡沫灭火器灭火,可用细沙盖灭,①正确;
金属Na暴露在空气中生成氧化钠,②错误;
二氧化碳通过Na2O2粉末,发生反应:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,固体质量增加,③正确;
呼吸面具中的Na2O2通过与CO2或H2O反应来提供氧气,④正确。
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3.(2019·徐州高一检测)下列有关Na2O2、Na2O的说法中,正确的是
A.Na2O2露置在空气中最终变为NaOH
B.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
C.Na2O2是淡黄色固体,Na2O是白色固体,二者都能与水反应生成NaOH
D.将Na2O2投入滴有酚酞的水中,溶液只变红色

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解析 Na2O2和NaOH都能与空气中的CO2反应生成Na2CO3,A错误;
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,该反应不是置换反应,B错误;
Na2O2具有漂白性,可使酸碱指示剂褪色,如将Na2O2投入滴有酚酞的水中,溶液先变红后又褪色,D错误。
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4.实验室中保存少量的金属钠,下列对容器和隔离剂的选择中,正确的是
A.细口瓶,煤油 B.广口瓶,煤油
C.细口瓶,水 D.广口瓶,水
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解析 实验室中盛放固体药品用广口瓶,盛放液体药品用细口瓶,由于钠与H2O、O2均易反应,密度大于煤油且与煤油不反应,故可以保存在煤油中。

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5.某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验,以证明Na2O2与H2O反应:
a.生成氧气 b.反应放热
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(1)用以验证结论a的实验方法是_____________________________________
___________。
(2)用以验证结论b的实验方法是_____________________________________
____________。
将带火星的木条靠近p处,木条复燃,证明
有氧气生成
将q连接导管后插入水中,有气泡冒出,证
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明反应放热
6.A、B、C是三种常见的化合物,A为淡黄色固体。它们之间的转化关系如图所示:
(1)A的化学式是______,B的化学式是_____。
(2)写出甲+B―→C+丙的化学方程式:____
______________________。
(3)写出A的一种重要用途:______________
________________________。
Na2O2
H2O
+2H2O===2NaOH+H2↑
供氧剂(其他合理答案也可)
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2Na
做呼吸面具中的
返回
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题组一 金属钠的性质与用途
1.下列关于金属钠的描述不正确的是
A.钠的化学性质很活泼,在自然界中不能以游离态形式存在,在实验室里
钠保存在煤油中
B.钠是电和热的良导体
C.将一块钠放置在空气中最终会变成氢氧化钠
D.钠和钾的合金在室温下呈液态,可做原子反应堆的导热剂
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课时对点练
A组 基础对点练

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解析 Na在空气中久置,先与空气中的氧气反应生成Na2O,然后吸水生成NaOH,NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3,C项错误。
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2.下列关于金属钠的叙述中,正确的是
A.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰
B.钠在空气中燃烧,产物是氧化钠
C.钠是银白色金属,硬度大,熔点高
D.取用金属钠时,剩余的钠不能放回原瓶

解析 钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成Na2O2,A正确、B错误;
能用小刀切割,说明钠的硬度小,加热时先熔化后燃烧,说明钠的熔点低,C错误;
剩余的钠应放回原瓶,D错误。
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题组二 Na2O2与Na2O的性质及比较
3.将Na2O2投入CuSO4溶液中,可观察到的现象是
①生成白色沉淀 ②生成蓝色沉淀 ③有气泡产生 ④因为Na2O2具有漂白性,所以CuSO4溶液褪色
A.①④ B.②③
C.①③ D.②
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解析 将Na2O2投入CuSO4溶液中发生如下反应:2Na2O2+2H2O=== 4NaOH+O2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,由反应可推知观察到的实验现象为②③。
10
4.如图所示,若锥形瓶内是水,分液漏斗内的液体也是水,向烧杯内滴加水时,发现U形管内液面左边低于右边,恢复到原温度后液面左边与右边基本相平,则烧杯内的物质是
A.过氧化钠
B.氧化钠
C.钠
D.氯化钠
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解析 Na2O2、Na与水反应均会有气体生成,均会使U形管内液面左边低于右边,且恢复到原温度后左边压强仍高于右边,液面左边仍低于右边,A、C错误;
Na2O与水反应放热但没有气体生成,则U形管内液面左边低于右边,但恢复到原温度后左边压强等于右边压强,又使U形管内两液面相平,B正确;
氯化钠与水不反应,不会出现明显现象,D错误。
10
5.下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是
A.溶于水后所得溶液的成分不同
B.均可与CO2、H2O反应产生氧气
C.所含氧元素的化合价均为-2
D.阴、阳离子的个数比均为1∶2
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解析 Na2O和Na2O2溶于水后所得溶液均为NaOH溶液,A项错误;
Na2O与CO2、H2O反应不产生氧气,B项错误;
Na2O2中氧元素为-1价,C项错误;
Na2O中阴、阳离子分别为O2-、Na+,Na2O2中阴、阳离子分别为 、Na+,个数比均为1∶2,D项正确。
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6.(2020·青岛高一检测)下列叙述中不正确的是
A.Na2O2是淡黄色固体,Na2O是白色固体,二者都能与水反应生成NaOH
B.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2O
C.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收,Na2O2固体增重2 g

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解析 Na2O2与CO2反应生成O2:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,该反应不是置换反应,C项错误;
2 g H2充分燃烧后生成18 g水,完全被Na2O2固体吸收发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,由质量守恒可知,固体由Na2O2―→NaOH,其质量增加的量等于H2O―→O2质量减少的量,18 g水被吸收后生成16 g O2,即Na2O2固体增重为2 g,D项正确。
10
题组三 钠及其化合物的相关综合
7.2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此判断其产物是
A.只有Na2O B.只有Na2O2
C.Na2O和Na2O2 D.无法确定
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解析 若2.3 g钠全部生成Na2O,质量为3.1 g;若2.3 g钠全部生成Na2O2,质量为3.9 g,因为3.1 g<3.5 g<3.9 g,故氧化产物应为Na2O和Na2O2的混合物。
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8.已知A是一种金属单质,B显淡黄色,A、B、C、D之间的转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.C是碳酸钠
B.D应密封保存
C.A与O2反应只能生成B
D.反应①、②中生成的气体相同

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解析 A为金属单质,与O2在加热条件下反应生成淡黄色的B,则A为Na,B为Na2O2,C为Na2CO3,D为NaOH,A项正确;
NaOH易吸收空气中的水分,且能与CO2反应,故应密封保存,B项正确;
常温下,Na与O2反应生成Na2O,C项错误;
反应①为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,反应②为2Na2O2+2H2O===
4NaOH+O2↑,D项正确。
10
9.(2019·海口高一检测)3 g CO与H2的混合气体和足量的氧气燃烧后,在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为
A.1.5 g B.3 g C.6 g D.无法计算
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2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 ③
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑ ④
将①③合并得:CO+Na2O2===Na2CO3 ⑤
将②④合并得:H2+Na2O2===2NaOH ⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。
10
10.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用下图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可用作供氧剂。
已知:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
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(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式:
_________________________________。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
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(2)填写表中空格:
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仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl
C Na2O2
D NaOH溶液
与CO2反应生成O2
吸收没有反应的CO2
10
(3)写出Na2O2与CO2反应的化学方程式:____________________________。
(4)试管中收集满气体后,下一步实验操作及现象、结论是______________
____________________________________________________________________________________________________________________。
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2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇指堵住试管口,取出试管。把带火星的木条伸入试管内,木条复燃,证明试管中收集的气体是O2
10
解析 由装置图可以看到A为CO2的发生装置,B、D为洗气装置,C中产生O2,E为收集O2的装置。实验室中使用大理石(CaCO3)和稀盐酸反应制取CO2,制得的CO2中会混有少量HCl杂质,可以用NaHCO3饱和溶液除去,反应的化学方程式:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。生成的O2可以用带火星的木条检验。
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B组 综合强化练
1.如图所示,试管b中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2的粉末,U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮绳紧紧地系在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是
A.U形管内浅红色的水褪色
B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大
D.U形管内的水位:c低于d

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解析 U形管内浅红色的水不会褪色,A项错误;
因为试管中没有滴入酚酞溶液,故试管内溶液不
会变红,B项错误;
Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧气使气球鼓起,C项正确;
因为Na2O2与水反应放热,故U形管内的液面c低于d,D项正确。
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2.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其恰好完全反应,Na2O2增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数是
A.54.5% B.40% C.36% D.33.3%

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3.向过氧化钠与水反应后的溶液中立即滴入酚酞溶液,下列说法正确的是
A.溶液变红后不褪色,原因是Na2O2与H2O反应生成的NaOH使酚酞溶液
变红
B.溶液先变红后褪色,原因是该反应生成的O2使溶液红色褪去
C.溶液先变红后褪色,原因是该反应生成的NaOH浓度过大而使溶液褪色
D.溶液先变红后褪色,原因是该反应生成了少量的H2O2,H2O2具有漂白性

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解析 溶液先变红后褪色,变红是因为Na2O2与H2O反应生成NaOH;红色褪去是因为Na2O2与H2O反应时会生成少量的H2O2,H2O2具有漂白性。
4.现有一定质量含有Na2O杂质的Na2O2试样。请从图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体,6 mol·L-1盐酸和蒸馏水)。
已知:根据一定温度和压强下气体体积可以计算出气体的质量。
回答下列问题:
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(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式:___________________________________________________。
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)________。
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母,连接胶管省略):_____________。
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2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、Na2O+H2O===2NaOH
①④⑤
G—A—B—F
解析 本实验为定量实验,由Na2O2和Na2O的性质可知,欲测定Na2O2的纯度,可利用Na2O2与水反应生成O2,然后通过排水法收集气体,测出气体的体积即可求算出Na2O2的质量。由于题目要求设计一个最简单的实验,因此直接采用Na2O2与水反应即可。
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5.(2019·成都外国语学校检验)某课外活动小组设计了如图所示的装置,验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。
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(2)装置②中的试剂是____(填字母)。
a.饱和NaHCO3溶液
b.饱和Na2CO3溶液
c.浓H2SO4
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a
装置分析
(1)装置①中反应的化学方程式是__________________________________。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)装置③中的试剂是_________。
浓硫酸
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解析 装置①为碳酸钙与盐酸
反应制备二氧化碳的发生装置,
装置②的作用是除去二氧化碳
中的氯化氢气体,装置③的作
用是除去二氧化碳中的水蒸气。装置④和⑤用以验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。带火星的木条能检验氧气,二氧化碳不支持燃烧,也不能燃烧,当二氧化碳通过过氧化钠时,不可能全部反应,所以应该除去二氧化碳,再用带火星的木条来检验是否产生了氧气,否则氧气浓度过低会导致带火星的木条不复燃,则装置⑥的作用是吸收过量的二氧化碳,防止干扰氧气的检验。
进行实验
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(4)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是____________
__________________________________________。
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星的木条不复燃,步骤2中带火星的木条复燃
步骤1中带火
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解析 步骤1中通过过氧化钠的二氧化碳中不含有水蒸气,干燥的二氧化碳不能和过氧化钠反应,没有氧气生成,a处带火星的木条不复燃;
步骤2中,通过过氧化钠的二氧化碳中含有水蒸气,含有水蒸气的二氧化碳能和过氧化钠反应,有氧气生成,a处带火星的木条复燃。
(5)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是________________________
______。
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2Na2O2+2CO2===2Na2CO3
解析 过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
+O2
实验反思
(6)有同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。”其理由是_________________________________
______________________。
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解析 因水也能和过氧化钠反应生成氧气,所以不能证明是二氧化碳和过氧化钠发生了反应。
气体中有水,水也可与Na2O2反应产生O2使带火星的木条复燃
解析 二氧化碳和过氧化钠反应有碳酸钠生成,若装置⑤中反应后的固体有碳酸钠,稀盐酸和碳酸钠反应可生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
(7)需要补充的实验操作:取装置⑤中反应后的少量固体,_____________
_____________________________。
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将产生的气体通入澄清石灰水中
加入稀盐酸,
6.(2019·黑龙江鹤岗第一中学月考)已知2Mg+CO2 2MgO+C,某同学认为钠与二氧化碳也可以发生类似的反应,他在实验室中选择如图所示的装置对钠与二氧化碳的反应进行了实验探究。依据要求回答问题:
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(1)实验室制备二氧化碳的化学方程式为______________________
____________。
CaCO3+2HCl===CaCl2+
CO2↑+H2O
解析 实验室制备CO2的反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===
CaCl2+CO2↑+H2O。
(2)为达到实验目的,选择图中的装置,其连接顺序为c→________________
____________(填气流方向,用小写字母表示)。
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f→g→d→e→a(b)
解析 由于盐酸具有挥发性,所以生成的CO2中可能会混有HCl气体,可用饱和碳酸氢钠溶液除去HCl气体;由于金属钠会与水反应,所以在钠与CO2反应前需用浓硫酸将水蒸气除去,故连接顺序为c→f→g
→d→e→a(b)→b(a)→h→i。
→b(a)→h→i 
(3)检查装置气密性良好,装好药品后打开弹簧夹,待装置中的空气排尽后才能点燃酒精灯。能说明装置中空气已经排尽的现象是____________
_____________。
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2
解析 当装置E中出现白色沉淀时,说明空气已经排尽。
石灰水变浑浊
装置E中澄清
(4)该同学用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,向装置B中加入稀盐酸后,发现CaCO3与稀盐酸没有接触。由于盐酸已经用完,为使反应顺利进行可再加入的试剂是________(填字母)(注:苯的密度比水的小,CCl4的密度比水的大)。
A.稀硝酸
B.H2SO4溶液
C.苯
D.CCl4
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AD
解析 由于苯的密度比水的小,CCl4的密度比水的大,所以可加入CCl4使液面升高,从而使盐酸接触CaCO3,加入稀硝酸也可使液面升高,使酸溶液接触CaCO3生成CO2,不能选用H2SO4溶液是因为H2SO4与CaCO3反应生成的CaSO4是微溶的,会阻止反应继续进行。
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(5)该同学经过反思,认为上述实验中存在缺陷。该缺陷是____________
_________________________。
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尾气中含有毒
解析 该实验尾气中含有毒的CO,应收集或处理后排放。
返回
的CO,没有进行尾气处理
感谢倾听!

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