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某无色混合气体，依次通过浓硫酸和过氧化钠时，气体体积不断减少，最后气体变成红棕色，该混合气体的组成是A．N2、NO、NH3B．NH3、CO2、N2C．NH3、CO2、NOD．NH3、N2、NO2
题型：单选题难度：中档来源：不详
C依次通过浓硫酸和过氧化钠时，气体体积不断减少，则A错，当气体通过浓硫酸时，气体体积不变；同理B错；C正确；D错，当气体通过浓硫酸时，气体体积不变；
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据魔方格专家权威分析，试题“某无色混合气体，依次通过浓硫酸和过氧化钠时，气体体积不断减少..”主要考查你对&&物质的分离，离子的检验，粗盐的提纯&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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物质的分离离子的检验粗盐的提纯
分离与提纯的原则和要求：(1)选择分离与提纯方法应遵循的原则 ①不增：指不能引入新的杂质。 ②不减：指应尽可能减少被分离与提纯的物质的损失。 ③易分离：指如果使用试剂除去杂质时，要求反应后的产物跟被提纯的物质容易分离。 ④易复原：指分离物或被提纯的物质都要容易复原。 (2)分离与提纯操作过程应遵循“三必须” ①除杂质试剂必须过量；②过量试剂必须除尽(因过量试剂会带人新的杂质)；③除杂途径必须选最佳。常见的分离与提纯的方法：
(1)物质分离与提纯常用的物理方法
(2)物质分离与提纯常用的化学方法：①加热法混合物中混有某些热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出来。例如：食盐中混有氯化铵、纯碱中混有小苏打等均可直接加热除去杂质。 ②沉淀法在混合物中加入某试剂，使其中一种以沉淀形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新杂质，若使用多种试剂将溶液中不同粒子逐步沉淀时，应注意后加入试剂能将先加入的过量试剂除去，最后加入的试剂不引入新杂质。例如：加入适量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。 ③转化法利用化学反应将某种物质进行多次转化而分离。例如：分离Fe3+和Al3+时，可加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3和NaAlO2，过滤后，分别再加盐酸重新生成Fe3+和Al3+。注意转化过程中尽量减少被分离物质的损失．而且转化后的物质要易恢复为原物质。 ④酸碱法被提纯物质不与酸或碱反应，而杂质可与酸或碱发生反应，可用酸或碱作除杂试剂。例如：用盐酸除去 SiO2中的石灰石，用氢氧化钠除去铁粉中的铝粉。 ⑤氧化还原法 a．对混合物中混有的还原性杂质，可加入适当的氧化剂将杂质氧化为被提纯物质。例如：将氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中，除去FeCl2杂质。 b．对混合物中混有的氧化性杂质，可加入适当还原剂将杂质还原为被提纯物质。例如：将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振荡过滤，除去FeCl3 杂质。 ⑥调节pH法通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般加入相应的难溶或微溶物来调节。例如：在CaCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于 Fe3+水解，溶液呈酸性，可采用调节溶液pH的方法将 Fe3+沉淀除去，为此，可向溶液中加氧化钙或氢氧化钙或碳酸钙等。 ⑦电解法此法利用电解原理来分离、提纯物质。例如：电解精炼铜，将粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液为含铜离子的溶液，通直流电，在阳极铜及比铜活泼的杂质金属失电子，在阴极只有铜离子得电子析出，从而提纯了铜。离子的检验：(1)焰色反应：Na+：黄色；K+：紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；Ca2+：砖红色； (2)H+：H+酸性。遇紫色石蕊试液变红，遇湿润蓝色石蕊试纸变红； (3)NH4+：在试液中加强碱（NaOH）加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；NH4++OH-NH3↑+H2O；NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH- (4)Fe3+：①通KSCN或NH4SCN溶液呈血红色：Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+；②通NaOH溶液红褐色沉淀：Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓ (5)Fe2+：①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀：Fe3++2OH-=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3； ②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色： 2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-；Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+ (6)Mg2+：遇NaOH溶液有白色沉淀生成，NaOH过量沉淀不溶解：Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓，但该沉淀能溶于NH4Cl溶液； (7)Al3+：遇NaOH溶液（适量）有白色沉淀生成，NaOH溶液过量沉淀溶解：Al3++3OH-==Al(OH)3↓；Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O (8)Cu2+：遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成，加强热变黑色沉淀：Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓；Cu(OH)2CuO+H2O (9)Ba2+：遇稀H2SO4或硫酸盐溶液有白色沉淀生成，加稀HNO3沉淀不溶解：Ba2++SO42-==BaSO4↓ (10)Ag+： ①加NaOH溶液生成白色沉淀，此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag++OH-==AgOH↓；2AgOH==Ag2O+H2O；AgOH+2NH3?H2O==[Ag(NO3)2]OH+2H2O ②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO3生成白色沉淀：Ag++Cl-==AgCl↓ (11)OH-：OH-碱性：①遇紫色石蕊试液变蓝；②遇酚酞试液变红；③遇湿润红色石蕊试纸变蓝； (12)Cl-：遇AgNO3溶液有白色沉淀生成，加稀HNO3沉淀不溶解：Ag++Cl-=AgCl↓ (13)Br-：加AgNO3溶液有浅黄色沉淀生成，加稀HNO3沉淀不溶解：Ag++Br-=AgBr↓ (14)I-： ①加AgNO3溶液有黄色沉淀生成，加稀HNO3沉淀不溶解：Ag++I-=AgI↓；②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色：2I-+Cl2=I2+2Cl-；I2遇淀粉变蓝 (15)S2-：①加强酸（非强氧化性）生成无色臭鸡蛋气味气体：S2-+2H+=H2S↑；②遇Pb(NO3)2或(CH3COO)2Pb试液生成黑色沉淀，遇CuSO4试液产生黑色沉淀：Pb2++S2-=PbS↓；Cu2++S2-=CuS↓ (16)SO42-：加可溶性钡盐[BaCl2或Ba(NO3)2]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO3沉淀不溶解：Ba2++SO42-=BaSO4↓ (17)SO32-：加强酸（H2SO4或HCl）把产生气体通入品红溶液中，品红溶液褪色：SO32-+2H+=H2O+SO2↑ SO2使品红溶液褪色 (18)CO32-：加稀HCl产生气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊：CO32-+2H+=H2O+CO2↑；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (19)HCO3-：取含HCO3-盐溶液煮沸，放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体；或向HCO3-溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸有白色沉淀MgCO3生成，同时放出CO2气体。 (20)NO3-：浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生，溶液变成蓝色： Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O (21)PO43-：加AgNO3溶液产生黄色沉淀，再加稀HNO3沉淀溶解：3Ag++PO43-=Ag3PO4↓；Ag3PO4溶于稀HNO3酸。 粗盐的提纯：(1)实验仪器和药品 药品：粗盐，水 器材：托盘天平，量筒，烧杯，玻璃棒，药匙，漏斗，铁架台（带铁圈），蒸发皿，酒精灯，坩埚钳，胶头滴管，滤纸，剪刀，火柴，纸片 (2)实验原理：粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，以及可溶性杂质如：Ca2+、Mg2+等不溶性杂质可以用溶解、过滤的方法除去，然后蒸发水分得到较纯净的精盐 (3)实验操作 ①溶解：用托盘天平称取5克粗盐（精确到0.1克）。用量筒量取10毫升水倒入烧杯里．用药匙取一匙粗盐加入水中，观察发生的现象。用玻璃棒搅拌，并观察发生的现象（玻璃棒的搅拌对粗盐的溶解起什么作用？）。接着再加入粗盐，边加边用玻璃棒搅拌，一直加到粗盐不再溶解时为止。观察溶液是否浑浊。 在天平上称量剩下的粗盐，计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐． ②过滤：按照过滤的操作进行过滤，仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色。滤液仍浑浊时，应该再过滤一次。如果经两次过滤滤液仍浑浊，则应检查实验装置并分析原因，例如：滤纸破损，过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘，仪器不干净等，找出原因后，要重新操作。 ③蒸发：把得到的澄清滤液倒入蒸发皿，把蒸发皿放在铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌滤液。等到蒸发皿中出现较多量固体时，停止加热。利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。 ④用玻璃棒把固体转移到纸上，称量后，回收到教师指定的容器，比较提纯前后食盐的状态并计算精盐的产率。
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过氧化钠（Na2O2）是中学常见物质，常见的过氧化物还包括过氧化钙（CaO2）．已知：过氧化钠与CO2反应有气体生成，而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成．有人提出CO2、SO2与过氧化钠的反应原理相同，但也有人提出SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理不相同．据此设计如下实验操作进行判断．实验一：向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO2反应的特点．（1）提出假设：假设1：反应后固体中只有______，证明SO2未被氧化；假设2：反应后固体中只有______，证明SO2完全被氧化；假设3：______证明______．实验探究：实验二：通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如图：（2）试剂A可以选用______，试剂B的作用是______．（3）实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1&g，装置D质量增加了m2&g，装置E中收集到的气体为V&L（已换算成标准状况下），用上述有关测量数据判断，SO2未被氧化、完全被氧化的V-m1关系式．未被氧化：______，完全被氧化：______．（4）若SO2完全被氧化，写出反应的化学方程式：______．
题型：填空题难度：中档来源：不详
实验一：（1）向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究假设1：反应后固体只有 Na2SO3，证明SO2未被氧化；假设2：反应后固体中只有 Na2SO4，证明SO2完全被氧化；假设3：固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物；证明SO2部分被氧化；故答案为：Na2SO3；Na2SO4；固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物；SO2被部分氧化；实验二：（2）过氧化钠和水反应，装置A中试剂能吸收水蒸气，所以试剂为浓硫酸，干燥气体除去水蒸气；装置B为测定生成氧气的体积，需要把剩余的二氧化硫除去，实验B装置作用是吸收未反应的SO2，故答案为：浓硫酸；吸收未反应的SO2；（3）实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m1 g，装置D质量增加了m2 g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下），若SO2未被氧化、则发生反应：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 反应增重1mol&&&&&&&&&&&&&&&& &96gVL22.4L/mol&&&&&&&& &m1gV=7m130L若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：Na2O2+SO2=Na2SO4；反应过程中 无氧气生成，V=0，若0＜V＜7m130 则二氧化硫部分被氧化，故答案为：V=7m130L；V=0；（4）二氧化硫玩去被氧化生成硫酸钠，反应的化学方程式为：SO2+Na2O2═Na2SO4，故答案为：SO2+Na2O2═Na2SO4．
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据魔方格专家权威分析，试题“过氧化钠（Na2O2）是中学常见物质，常见的过氧化物还包括过氧化钙（..”主要考查你对&&氧化还原反应的本质和特征，氧化还原反应的定义，设计实验方案及探究实验&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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氧化还原反应的本质和特征氧化还原反应的定义设计实验方案及探究实验
氧化还原反应的本质：电子的转移（得失或偏移） 氧化还原反应的特征：化合价升降（某些元素化合价在反应前后发生变化，是氧化还原反应判别的依据） 氧化还原反应的发展史：
物质与氧气发生的反应属于氧化反应，含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
有化合价升降的反应属于氧化还原反应。
有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。
对物质的认识存在发展的过程，从最初的隔离开的氧化反应、还原反应，到从表面上看化合价变化的氧化还原反应，把氧化与还原统一在一个概念下，再透过现象看本质，化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。氧化还原反应中应注意的几个问题：
&1、氧化剂氧化性的强弱，不是看得电子的多少，而是看得电子的难易；　 还原剂还原性的强弱，不是看失电子的多少，而是看失电子的难易。　 eg：氧化性：浓HNO3&稀HNO3还原性：Na&Al
2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应　　eg：C(金刚石）==C（石墨）；3O2==2O3(放电）；P4(白磷)==4P（红磷）
3、任何元素在化学反应中，从游离态变为化合态，或由化合态变为游离态，均发生氧化还原反应（比如置换反应，化合反应，分解反应）
4、置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不是氧化还原反应；有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。
5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性！ eg.H3PO4、H2SiO3(或H4SiO4)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥：
一、双线桥法：
此法不仅能表示出电子转移的方向和总数，还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子，箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子或原子团。
标变价 　　明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价，不变价的元素不标化合价。
连双线　　将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意：箭头的起止一律对准各元素)
标得失　　1.标电子转移或偏离数 　　明确标出得失电子数，格式为“得/失发生氧化还原反应原子个数×单位原子得失电子数” 　　
&&&&&&&&&&&&&&&&&& 2.标化合价变化 　　一律标出化合价的变化，只有“化合价升高”“化合价降低”这两种写法，不可写为“升价”“降价”等 　　
&&&&&&&&&&&&&&&&&& 3.标出元素反应类型 　　一律标出元素所发生的反应，“被氧化”或“被还原”，其余写法均不正确 　　
&&&&&&&&&&&&&&&&&& 4.检查得失电子守恒 　　检查得失电子数是否相等，如不相等则重新分析。
二、单线桥法：
在氧化还原反应中，有电子发生转移（得失或偏移），也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移，这时用一条带箭头的曲线从失去电子的元素指向得到电子的元素，并在“桥”上标出转移的电子数，这种表示方法叫单线桥法。
(1)标价态明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价
(2)连单线连接方程式左边的氧化剂与还原剂，箭头一律指向氧化剂
&(3)不注得失标出转移的电子的总数，这里不用像双线桥那样，仅需直接标出电子总数
注意事项：&
(1)不得标明"得"或"失"，否则是错的
(2)箭头表示电子转移的方向，指向氧化剂注意：为了规范起见，单线桥法最好不用于自身氧化还原的反应，因为那样标记会使反应中的电子去向不明确，故在自身氧化还原的反应方程式中最好用双线桥法表示电子转移。氧化还原反应：有电子转移（得失或偏移）的反应；（无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应）
反应历程：氧化还原反应前后，元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低，可以将氧化还原反应拆分成两个半反应：氧化数升高的半反应，称为氧化反应；氧化数降低的反应，称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的，不能独立存在，它们共同组成氧化还原反应。氧化还原反应中存在以下一般规律：强弱律：氧化性：氧化剂&氧化产物；还原性：还原剂&还原产物。价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。转化律：同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的氧化数只接近而不交叉，最多达到同种价态。优先律：对于同一氧化剂，当存在多种还原剂时，通常先和还原性最强的还原剂反应。守恒律：氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。
氧化还原性的强弱判定：物质的氧化性是指物质得电子的能力，还原性是指物质失电子的能力。物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力（与得失电子的数量无关）。从方程式与元素性质的角度，氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定：（1）从元素所处的价态考虑，可初步分析物质所具备的性质（无法分析其强弱）。最高价态——只有氧化性，如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素；最低价态，只有还原性，如Cl-、S2-等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe、S、SO2等。（2）根据氧化还原的方向判断：氧化性：氧化剂&氧化产物；还原性：还原剂&还原产物。（3）根据反应条件判断：当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时，如氧化产物中元素的价态相同，可根据反应条件的高、低进行判断，如是否需要加热，是否需要酸性条件，浓度大小等等。 电子的得失过程：
其过程用核外电子排布变化情况可表示为：
化学实验方案的设计：
1．概念：化学实验方案的设计是在实施化学实验之前．根据化学实验的目的和要求，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置和方法所进行的一种规划。 2．实验方案设计的基本要求 (1)科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须科学合理。 (2)安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作，保护人身安全，保护仪器。 (3)可行性：实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足要求。 (4)简约性：方案简单易行，尽可能采用简单的实验装置，较少的实验步骤和药品。还应遵循完成实验所用时间较短，副反应少，效果好等基本要求。 (5)经济性：综合考虑原料的用量和价格。 3．化学实验设计的基本内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容： (1)实验名称；(2)实验目的；(3)实验原理； (4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格； (5)实验装置图、实验步骤和操作方法； (6)实验注意事项； (7)实验现象的记录及结果处理； (8)问题与讨论。 4．化学实验方案设计的基本思路 (1)明确目的、原理首先必须认真审题，明确实验的目的，弄清题目有哪些新的信息，结合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。 (2)选择仪器、药品根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件(如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定的范围内等)，合理选择化学仪器和药品。 (3)设汁装置、步骤根据实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应既完整又简明。 (4)记录现象、数据根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。 (5)分析得出结论根据实验观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等，得出正确的结论。化学实验方案设计的分类：1．物质性质实验方案的设计研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法等。研究物质性质的基本程序：观察外观性质一预测物质性质一实验和观察一解释及结论。图示如下：在进行性质实验方案的设计时，要充分了解物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系，要根据物质的结构特点，设计化学实验方案来探究或验证物质所具有的一些性质： 2．物质制备实验方案的设计制备实验方案的设计，应遵循以下原则 (1)条件合适，操作简便； (2)原理正确，步骤简单； (3)原料丰富，价格低廉； (4)产物纯净，污染物少。制备实验方案的设计，主要涉及原料、基本化学反应原理，实验程序和仪器、设备。核心是原料，由原料可确定反应原理，推导出实验步骤及所用仪器。 3．物质检验实验方案的设计通过特定的反应现象，推断被检验物质是否存在。在对物质进行检验或鉴别时，一般的原则是：①给出n 种物质进行鉴别，一般只需检验n一1种即可；②物理和化学方法可并用，一般先用物理方法(如物质的颜色、气味、水溶性等)，再用化学方法；③设计的实验步骤越简单越好，实验现象越明显越好；④有干扰离子存在时，应先排除干扰，以免得出错误的结论；⑤进行检验的一般步骤为：观察外表一一加热固体(确定是否有结晶水)——配成溶液——观察外观一一加入试剂——观察现象——得出结论。化学实验方案的评价：
对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。 1．从可行性方面对实验方案作出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法的要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，可从以下4个方面分析： (1)实验原理是否正确、可行； (2)实验操作是否安全、合理； (3)实验步骤是否简单、方便； (4)实验现象是否明显。 2．从“绿色化学”视角对实验方案作出评价 “绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面进行综合评价： (1)反应原料是否易得、安全、无毒； (2)反应速率是否适巾； (3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高； (4)合成过程中是否造成环境污染。 3．从安全性方面对实验方案作出评价从安全角度常考虑的主要因素如下： (1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； (2)使用某些易燃易爆品进行实验时要防爆炸(如 H2还原CuO应先通H2可燃性气体点燃前先验纯等)； (3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)； (4)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)； (5)冷凝回流（有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)； (6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却； (7)仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)； (8)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序等)。
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如何使钠在空气中燃烧的主要产物为过氧化钠
摘　要:钠在空气中燃烧是一个既简单又复杂的化学反应。按照现有教材提供的实验方法以及其他有关该实验的改进措施，实验所得到的实验现象并不能足够支持教材教学所希望的结论。钠只有在足够的温度下与足量氧气充分反应主要产物才能是淡黄色的Na2O2。
　　摘要 钠在空气中燃烧是一个既简单又复杂的化学反应。按照现有教材提供的实验方法以及其他有关该实验的改进措施，实验所得到的实验现象并不能足够支持教材教学所希望的结论。钠只有在足够的温度下与足量氧气充分反应主要产物才能是淡黄色的Na2O2。?
　　关键词 钠 空气 燃烧 过氧化钠??
　　1 问题的提出?
　　按照现行的人民教育出版社化学室编著的2003年版高一《化学》（必修）教材第29页演示实验［2-2］中提供的实验方法和条件，钠在空气中燃烧后得到的往往是：夹杂着黑色颗粒的灰白色固体和少量的几乎看不到的淡黄色。这些现象不足以支持教材给出的钠在空气中燃烧“生成的是过氧化钠固体”的结论。由于钠在空气中燃烧实验存在的诸多问题，新课标高中《化学1(必修)》(人教版,2004,P39)和其他教育工作者对该实验进行了改进，提出了一些实验改进的方法［1～3］，虽然使燃烧产物中出现了比较明显的淡黄色，但是燃烧产物中黑色物质和白色物质仍然大量存在，而且反而使原来简单的实验方法变的很繁琐。所以结果并不理想。问题出现在哪呢？?
　　2 原因分析?
　　其实，钠在空气中燃烧时“除生成正常的氧化物外（Na2O），还生成过氧化钠（Na2O2）。”［4］工业上“制备过氧化钠的方法是将钠加热至熔化，通入一定量的除去二氧化碳的干燥空气，维持温度在453～473 K之间，钠即被氧化为Na2O，进而增加空气流量并迅速提高温度在573～673 K，即可制得Na2O2。”［5］这说明，钠在空气中燃烧的产物与氧气的浓度和反应温度有关，在低温、氧气量不足时生成白色的Na2O。?
　　4Na+O2（不足量）=2Na2O
　　2Na+O2（足量）=Na2O2
　　当钠过量时，还存在：Na2O2+2Na=2Na2O
　　在燃烧之前属低温状态，在燃烧过程中属氧气不足状态。因此，产物中存在白色Na2O。?
　　另外，空气中存在CO2会与Na发生反应：4Na+CO2=2Na2O+C，所以钠在空气中燃烧产物中有黑色的炭。?
　　钠在空气中燃烧是一个既简单又复杂的化学反应。在教材提供的实验条件下，钠在空气中燃烧的产物除了少量过氧化钠外，更多的是氧化钠。所以，简单地认为钠在空气中燃烧的主要产物为Na2O2是武断的。根本原因是忽略了钠在空气中从加热到燃烧结束的整个反应过程中温度和浓度2个关键因素：在燃烧之前属低温状态，在燃烧过程中属氧气不足状态。所以，钠在足够的温度下与足量氧气充分反应主要产物才能是淡黄色的Na2O2。?
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下图装置可以用于一定条件下制取气体。另已知：过氧化钠（Na2O2）与水能发生剧烈的化学变化，生成气体并放出大量的热。请完成下列问题：&&
（1）如何检查乙装置气密性？& （2）如何通过实验手段知道甲装置中反应产生了大量的热？（3）甲中的气体应在哪个出口处进行收集？
题型：问答题难度：中档来源：同步题
（1）大试管连接好带塞的导管，导管一端没于装水的水槽中，用手握住试管，观察导管一端是否有气泡冒出，如有则气密性良好，否则不好（2）滴水时将图甲中q 管口没于装水的烧杯中，观察到有气泡冒出（3）p 出口处进行收集
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据魔方格专家权威分析，试题“下图装置可以用于一定条件下制取气体。另已知：过氧化钠（Na2O2）与..”主要考查你对&&实验室制取和收集气体的思路，装置气密性检验，化学反应中的能量变化&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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实验室制取和收集气体的思路装置气密性检验化学反应中的能量变化
实验室制取气体的思路： &&&&& 1．知识要点详解在初中化学中，主要应掌握O2、H2、CO2的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较，能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即：研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件，选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点，设计合理的实验操作步骤，预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质，选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。&&&&& 实验室制取气体及验证其性质的实验，属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置，总结气体的个性及几种气体的共性，提高记忆效果。&&&&&&&2．设计装置的依据制取气体的装置分两部分：气体发生装置和气体收集装置。&&&&& 发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计，收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。&&&&& 确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质，如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。 气体发生装置：①“固+固”的反应，简称“固体加热型”，装置如图A所示，如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。 ②“固+液”的反应，简称“固液常温型”，装置如图B、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用锌粒与稀H2SO4制H2或用CaCO3与稀盐酸制CO2。同B装置相比，D装置具有便于添加液体药品，制取的气体量较多的优点；C装置不仅添加液体药品方便，而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止；E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。 ③“固+液”的反应的发生装置的其他改进：为了节约药品，方便操作，可设计如下图所示装置，这些装置都可自动控制。当打开弹簧夹时，溶液进入反应器内开始反应；当关闭弹簧夹时，气路不通，反应产生的气体将溶液压出反应器外，液体与同体分离，反应停止。气体收集装置：
药品的选取和实验方案的设计： (1)可行性：所选取的药品能制得要制取的气体； (2)药品廉价易得； (3)适宜的条件：要求反应条件易达到，便于控制；(4)反应速率适中：反应速率不能太快或太慢，以便于收集或进行实验；(5)气体尽量纯净；(6)注意安全性：操作简便易行，注意防止污染。例如：①实验室制取H2时选用锌粒，而不用镁条、铁片，原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢；酸选用稀硫酸，而不宜用稀盐酸、浓硫酸，因为用稀盐酸制得的H2，因混有HCl而不纯，而锌与浓硫酸反应不生成H2.②制CO2时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸，而不选用Na2CO3浓盐酸、稀硫酸，原因是Na2CO3，反应速率太快，浓盐酸易挥发出HCl气体，稀硫酸反应不能进行到底，也不能煅烧石灰石，因为条件不易达到，不呵操作；④用KClO3、过氧化氢制O2时，要加少量的MnO2，作催化剂，以加快反应的速率 实验室制取气体的实验操作程序：实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序：(1)组装仪器：一般按从左到右，从下到上的顺序进行； (2)检查装置气密；(3)装药品：若是固体跟液体反应，一般是是先装入固体再加入液体；(4)准备收集装置：若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；(5)制取气体； (6)收集气体并验满；(7)拆洗仪器。 注意：①给同体加热时．试管口要略向下倾斜； ②用加热KMnO4或KClO3(MnO2作催化剂)的方法制取O2，若用排水法收集，实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯； ③固体跟液体反应制取气体时，要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封，以防漏气。 装置的选取与连接：实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：气体净化的几种方法： (1)吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表：
(2)转化法：通过化学反血，将杂质气体转化为所要得到的气体：如除去CO2中的CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO2气体的干燥：气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂的状念决定．(1)常见的干燥剂
(2)干燥装置的选择&①除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是 “长进短出”，如下图A。 ②除杂试剂为同体时，常选用干燥管(球形或u 形)，气体一般是“大进小出”，如下图B、C。 ③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯，如下图D。装置连接顺序的确定规律： (1)除杂和干燥的先后顺序 ①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体通常混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气，应将气体先通过。NaOH溶液，再通过浓H2SO4。 ②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。如除去CO2中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H2SO4，再通过灼热的CuO。 (2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H2O(气)、O2时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气)：有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时，应先通过无水CuSO4。检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO2.确定气体收集方法的技巧： （1）排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”，如下图A。 （2）向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体)，如下图B。 （3）向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体)，如下图C。&（4）不能用排空气法收集的气体 ①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集 ②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集（5）有毒气体收集方法的确定 ①有毒，但气体难溶于水时，一般采用排水法收集。如下图D②有毒，但气体叉易溶于水时，则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体，但必须接尾气处理装置，以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气，如收集氨气可用图E。气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧： (1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理； (2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置； (3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。根据给出的仪器或装置进行选取时，应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型)，依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置；气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法)，依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断，然后再根据原理确定装置所需要的仪器。实验室制取气体的思路图:&装置气密性检验采用的一般方法：通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成，水柱的形成，液面的升降等）来判断装置气密性的好坏。在实际检验过程中，由于气体发生器结构不同，因此检验方法也有一定的差异。注意事项：在中学化学实验及有关实验设计习题中，经常涉及装置的气密性检验问题。一般说来，无论采用那种装置制取气体，在成套装置组装完毕装入反应物之前，必须检查装置的气密性，以确保实验的顺利进行。一些常见装置的检验方法总结如下，以供同学们参考：1．如图1，此装置为最简易的制取气体装置，对于该装置的气密性检查，主要是通过气体受热后体积膨胀，压强增大。&&&具体方法为：把导管口的下端浸入水中，用双手紧握试管。如果观察到导气管口有气泡冒出，则证明装置不漏气。注意：若外部气温较高，实验现象不明显，我们可以使用酒精灯对试管底部微微加热，但现象一定要注意撤走酒精灯后，导管中能形成一段水柱，并且一段时间不下降，才能说明气密性好。2．如图2所示，此装置漏斗与大气相通，无法如上例那样进行检查。要进行其气密性检查，首先要考虑的问题是如何使锥形瓶不直接通过漏斗与大气相通。要解决这一问题，显而易见的用水（或液体）做液封，从而实现这一目的。&& 具体方法为：从漏斗加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸没在液面以下，夹紧弹簧夹，再加入少量的水，停止加水后，漏斗中与锥形瓶中液面差（即水柱高度）保持不变，说明该装置不漏气。3．图3为启普发生器。该装置的原理与上图2的原理是一样的，但主要是该装置中弹簧夹被活塞代替。&& 具体方法为：关闭导气管上的活塞，从球形漏斗中加入足量的水，使球形漏斗中出现水柱，水柱高度在一段时间内保持不变，则说明装置不漏气。4．图4为利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验室装置，利用分液漏斗等仪器。这套装置与图2或图3不同，主要的原理与图1一样。&& 具体方法是：关闭分液漏斗上的活塞，把导气管的一端浸入水中，用双手紧握试管底部。如果观察到导气管口有气泡冒出，而且在松开手后，导管中形成一段水柱，则证明装置气密性好，不会漏气。定义：&&&&& 化学反应不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化，通常表现为热量变化。有些化学反应会放出热量(称为放热反应)，如燃烧、镁和盐酸反应等；也有些反应会吸收热量(称为吸热反应)，如碳与二氧化碳反应(C+CO22CO)。 常见的吸热反应:化学上把最终表现为吸收热量的反应叫吸热反应，初中化学所涉及的吸热反应主要有以下几种：①C+CO22CO C+2CuO2Cu+CO2↑ CaCO3CaO+CO2↑ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 可见，一般反应条件为高温的反应是吸热反应。 常见的放热反应：化学上把最终表现为放出热量的反应叫放热反应，初中化学所涉及的放热反应主要有以下几种：①燃烧：所有燃烧均会放热，如CH4+2O2CO2+2H2O，H2+Cl22HCl；②酸碱中和：酸与碱反应生成盐和水，同时放出热量，如H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O③活拨金属与酸发生置换反应生成H2，同时放出热量，如Mg+2HCl==MgCl2+H2↑，Zn+H2SO4== ZnSO4+H2↑。 ④缓慢氧化也是放热反应，如铁生锈、食物腐烂过程中均放出热量。 ⑤其他：如双氧水分解是放热反应人类生活对能量的利用： ①生活燃料的利用:做饭、取暖等; ②利用燃料烧烧产生的能量:发电、制陶瓷、冶炼金属和发射火箭; ③利用爆炸产生的巨大能量:开山炸石、拆除违规建筑； ④食物在体内发生缓慢氧化放出热量，维持体温
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