Question

11．學(xué)習(xí)了CO₂的有關(guān)知識(shí)之后，同學(xué)們查閱資料發(fā)現(xiàn)Mg能在CO₂中燃燒：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C，所以鎂著火不能用CO₂來滅火．但沒有找到有關(guān)鈉能否與CO₂反應(yīng)的介紹．于是同學(xué)們展開鈉著火能否用CO₂來滅火的探究．
【提出猜想】鈉能發(fā)生類似于CO₂與鎂的反應(yīng)，可能的化學(xué)方程式為：4Na+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂O+C．
【實(shí)驗(yàn)】將燃著的鈉伸入裝有CO₂的集氣瓶中，鈉能在CO₂中繼續(xù)燃燒．
【查閱資料】
①Na₂O是白色固體，能與CO₂反應(yīng)生成Na₂CO₃，與H₂O反應(yīng)生成NaOH．
②Ba（OH）₂溶于水而BaCO₃不溶于水．
③Na₂CO₃的存在會(huì)干擾NaOH的檢測(cè)．
基于以上資料，同學(xué)們認(rèn)為鈉在CO₂中燃燒的產(chǎn)物應(yīng)該與Mg在CO₂中燃燒的產(chǎn)物情況有所不同，并對(duì)產(chǎn)物提出了以下幾種猜想：
①Na₂O、C；②Na₂CO₃、C、C；③NaOH、C；④Na₂O、Na₂CO₃、C．
通過理論分析，猜想③（填序號(hào)）肯定是錯(cuò)誤的，理由是反應(yīng)物中不含有氫元素，不可能生成氫氧化鈉．
【驗(yàn)證猜想】

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論（燃燒產(chǎn)物判斷）
（1）	將產(chǎn)物溶于適量水中	部分溶解，試管底部有黑色固體	燃燒產(chǎn)物中肯定有C
（2）	取少量（1）所得上層清液，加入過量的BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀	燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2CO3
（3）	取（2）所得少量上層清液，加入硫酸銅溶液	有藍(lán)色沉淀生成	燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2O

在步驟（2）中BaCl₂溶液為什么要加入至過量：完全除去碳酸鈉．
在步驟（3）中也可以通過加入酚酞試液試劑的方法進(jìn)行檢驗(yàn)（寫一種指示劑）．
【結(jié)論】猜想④（填序號(hào)）正確．

Answer 1

分析 【提出猜想】
鈉和二氧化碳反應(yīng)可能生成氧化鈉和碳；
【查閱資料】
化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即反應(yīng)前后元素種類不變，原子種類不變，原子總個(gè)數(shù)不變；
【驗(yàn)證猜想】
氯化鋇和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉；
氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅和硫酸鈉；
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
【結(jié)論】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷猜想是否正確．

解答 解：【提出猜想】
鈉能發(fā)生類似于CO₂與鎂的反應(yīng)，可能生成氧化鈉和碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂O+C．
故填：4Na+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂O+C．
【查閱資料】
鈉在CO₂中燃燒的產(chǎn)物應(yīng)該與Mg在CO₂中燃燒的產(chǎn)物情況有所不同，可能是Na₂O、C；也可能是Na₂CO₃、C，也可能是Na₂O、Na₂CO₃、C；
通過理論分析，猜想③肯定是錯(cuò)誤的，理由是反應(yīng)物中不含有氫元素，不可能生成氫氧化鈉．
故填：Na₂CO₃、C；③；反應(yīng)物中不含有氫元素，不可能生成氫氧化鈉．
【驗(yàn)證猜想】
實(shí)驗(yàn)過程如下表所示：

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論（燃燒產(chǎn)物判斷）
（1）	將產(chǎn)物溶于適量水中	部分溶解，試管底部有黑色固體	燃燒產(chǎn)物中肯定有C
（2）	取少量（1）所得上層清液，加入過量的BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀	燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2CO3
（3）	�。�2）所得少量上層清液，加入硫酸銅溶液	有藍(lán)色沉淀生成	燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2O

在步驟（2）中BaCl₂溶液要加入至過量的目的是完全除去碳酸鈉，以免影響對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)．
故填：完全除去碳酸鈉．
在步驟（3）中也可以通過加入酚酞試液進(jìn)行檢驗(yàn)，即�。�2）所得少量上層清液，加入適量的酚酞試液，如果酚酞試液變紅色，說明溶液中含有氫氧化鈉，進(jìn)一步確定燃燒產(chǎn)物中含有氧化鈉．
故填：酚酞試液．
【結(jié)論】
由以上分析可知，猜想④正確．
故填：④．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．