Question

【題目】科學探究是學習化學的重要方法之一。

(1)用如圖所示的實驗裝置驗證質量守恒定律。將裝有碳酸鈉粉末的燒杯傾斜，使試管中的稀鹽酸流入燒杯中，反應的化學方程式是___________，反應結束后將燒杯放回天平托盤上，天平指針________（填“向左偏”“向右偏”或“指向正中”）

(2)成成對(1)中反應后溶液中的溶質提出以下猜想：

猜想一：NaCl；猜想二：Na2CO3、NaCl；猜想三：Na2CO3、NaCl、HCl。

上述猜想錯誤的是______________；原因：____________________________。

(3)如果你進行該探究活動，會對實驗方案做出怎樣的改進？____________

(4)同學們認為還可以有別的猜想，提出你的猜想并設計實驗驗證（簡要寫出操作、現象）。___________

(5)超細氮化鋁（其中氮元素為-3價）粉末被廣泛應用于大規模集成電路生產領域。其制取原理為氧化鋁、碳、氮氣在高溫下反應生成氮化鋁和一氧化碳。現欲用以上方法來制備16.4t氮化鋁，需要參加反應的氧化鋁（Al2O3）質量是多少？____________

Answer 1

【答案】Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 向右偏 猜想三 碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，二者不能共存 將反應放在密閉容器進行 猜想：溶質可能是NaCl、HCl。驗證：向反應后溶液中滴加碳酸鈉溶液，若有氣泡生成，則猜想成立（合理即可） 20.4t

【解析】

（1）碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；由于二氧化碳逸出，反應結束后將燒杯放回天平托盤上，左盤的質量減小，天平指針向右偏；

（2）上述猜想錯誤的是猜想三；原因：碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，二者不能共存；

（3）該實驗的不足之處是生成二氧化碳逸出，對實驗方案改進方法是將反應放在密閉容器進行；

（3）當鹽酸過量時，反應后溶液中的溶質還可能是NaCl、HCl。要驗證含有鹽酸的氯化鈉溶液，即要驗證溶液中存在鹽酸，酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，驗證方案是向反應后溶液中滴加碳酸鈉溶液，若有氣泡生成，則猜想成立；

（5）設：需要參加反應的氧化鋁（Al2O3）質量為x。

x=20.4t

答：需要參加反應的氧化鋁（Al2O3）質量是20.4t。