但世輝等
人教版高中化學(xué)教材必修1在講到Na2O2強(qiáng)氧化性時(shí),有Na2O2與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),但對(duì)于Na2O2與CO2的反應(yīng)并沒(méi)有實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證?;诖耍P者設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置,可用于完成上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。
一、實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
二、實(shí)驗(yàn)操作步驟及現(xiàn)象
1.將少量過(guò)氧化鈉固體包在棉花中,用一根棉線
將其系在鐵架臺(tái)上。
2.在棉花的正下方放置一燒杯,向燒杯中加入少
量開(kāi)水,此時(shí),水蒸氣上升至棉花處,過(guò)一會(huì)兒,棉花燃燒,掉落至燒杯中,說(shuō)明Na2O2與水反應(yīng)放出O2同時(shí)反應(yīng)放熱。待反應(yīng)結(jié)束后,向燒杯中滴入1滴~2滴酚酞溶液,溶液變紅,證明NaOH的生成。
3.同樣利用上述裝置,在燒杯中加入稀鹽酸,再放幾塊大理石,待產(chǎn)生的CO2氣體上升至棉花周?chē)瑯涌梢钥吹矫藁ㄖ?。這也證明了Na2O2與CO2反應(yīng)時(shí)放出O2并放出熱量。
三、實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)
1.不論是水蒸氣還是CO2氣體,本來(lái)是用于滅火的,但在實(shí)驗(yàn)中卻將棉花點(diǎn)燃,很好地增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性。
2.同樣一套裝置可用于做兩個(gè)實(shí)驗(yàn),填補(bǔ)了教材中Na2O2與CO2反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的空白,并且操作簡(jiǎn)單,現(xiàn)象明顯,也可用于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
(收稿日期:2015-01-26)
存的是( )。
A.pH=1的溶液中:Na+、K+、MnO-4、CO2-3
B.c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO2-4、NO-3
C.0.1 mol/L NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO-3、Cl-
D.0.1 mol/L FeCl3溶液中:Fe2+、NH+4、SCN-、SO2-4
解析A選項(xiàng)中已知溶液pH=1,說(shuō)明溶液呈強(qiáng)酸性,CO2-3與H+不能共存,A不正確;B選項(xiàng)中已知c(H+)=1×10-13mol/L,根據(jù)Kw=1×10-14,可得c(OH-)=1×10-1mol/L,即溶液呈強(qiáng)堿性,Mg2+、Cu2+與OH-不能共存,B不正確;D選項(xiàng)中Fe3+與SCN-會(huì)生成
難電離的Fe(SCN)3而不能共存,D不正確。
答案:C
例2 (2013年江蘇高考化學(xué)第3題)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )。
A.使甲基橙變紅色的溶液:Mg2+、K+、SO2-4、NO-3
B.使酚酞變紅色的溶液:Na+、Cu2+、HCO-3、NO-3
C.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液:H+、K+、SO2-4、I-
D.0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液: H+、Na+、Cl-、SO2-4
解析A選項(xiàng)中已知溶液中加入甲基橙變紅色,說(shuō)明溶液呈酸性,即溶液中存在大量H+,溶液中的四種離子都能大量共存,A正確;B選項(xiàng)中溶液中加入酚酞時(shí)顯紅色,說(shuō)明溶液呈堿性,其中Cu2+、HCO-3與OH-不能大量共存,B不正確;C選項(xiàng)中除了四種離子外還加入了AgNO3溶液,其中Ag+與I-不能共存,C不正確;D選項(xiàng)中附加了溶液中含有AlO-2的條件,而AlO-2與H+不能大量共存,D不正確。
答案:A
總之,離子共存問(wèn)題的解決,需要我們將離子間發(fā)生反應(yīng)的類(lèi)型和發(fā)生反應(yīng)的條件(即生成沉淀、氣體或難電離物質(zhì),或是離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng))熟練掌握,在問(wèn)題解決時(shí)特別注意題中的各類(lèi)附加條件,以免發(fā)生遺漏而導(dǎo)致錯(cuò)誤的發(fā)生。
(收稿日期:2015-01-02)