Question

學(xué)習(xí)了CO₂的有關(guān)知識之后，同學(xué)們查閱資料發(fā)現(xiàn)Mg能在CO₂中燃燒．反應(yīng)方程式為：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C，所以鎂著火不能用CO₂來滅火．同學(xué)們得到啟示做了鈉與CO₂反應(yīng)的實驗：將燃著的鈉伸入裝有充足CO₂的集氣瓶中，鈉也能在CO₂中繼續(xù)燃燒．于是同學(xué)們對鈉在CO₂中燃燒后的產(chǎn)物進行探究．
【查閱資料】Na₂O是白色固體，能與CO₂反應(yīng)生成Na₂CO₃，與H₂O反應(yīng)生成NaOH．
【提出猜想】
基于以上資料，同學(xué)們認為鈉在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，并對產(chǎn)物提出了以下幾種猜想：
①Na₂O、C；②

 

、C；③NaOH、C；④Na₂O、Na₂CO₃、C；⑤Na₂O、Na₂CO₃．
請將以上猜想補充完整．通過理論分析，同學(xué)們認為猜想③肯定是錯誤的，理由是

 

．
【驗證猜想】請將下面的驗證過程補充完整

步驟	實驗操作	主要實驗現(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，加入適量的Ca（OH）2溶液	有白色沉淀產(chǎn)生	燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2CO3
（3）	取（2）所得少量上層清液，加入CuSO4溶液	有藍色沉淀產(chǎn)生	燃燒產(chǎn)物中可能有

寫出步驟（2）中反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
【交流與討論】同學(xué)們認為要得出確切的結(jié)論，需將“實驗操作”中的一處進行改進，請你幫他們寫出改進方案

 

．
【結(jié)論】同學(xué)們按改進的方案重新實驗后，觀察到的現(xiàn)象與原來相同，那么猜想

 

（填序號）正確．
【交流與討論】小紅同學(xué)認為，要驗證燃燒產(chǎn)物中是否含有Na₂CO₃，無需加水溶解，只要

 

就能知道．（寫出操作步驟和判斷依據(jù)）

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【提出猜想】根據(jù)信息：Na₂O是白色固體，能與CO₂反應(yīng)生成Na₂CO₃，與H₂O反應(yīng)生成NaOH，來進行推測產(chǎn)物；
【驗證猜想】
（1）根據(jù)碳不溶于水的性質(zhì)考慮；
（2）鑒別碳酸根離子的存在方法：用可溶性的鋇離子或可溶性鈣離子，產(chǎn)生白色沉淀即可；
（3）進別氧化鈉的存在，利用氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，顯堿性來考慮驗證方法．
【交流與討論】根據(jù)Ca（OH）₂溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以一定有氫氧化鈉存在進行解答；
【結(jié)論】從驗證猜想中得出結(jié)論；
【交流與討論】根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體進行解答．

解答：解：【提出猜想】鈉與二氧化碳的生成物中有氧化鈉和碳，因為氧化鈉能繼續(xù)與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，所以產(chǎn)物中還有可能是碳酸鈉和碳；通過理論分析，猜想：③（填序號）肯定是錯誤的，理由是：NaOH中有氫元素而反應(yīng)物中沒有氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知③錯誤．
【驗證猜想】
（1）因為碳不溶于水，且是黑色固體，所以通過結(jié)論燃燒產(chǎn)物中肯定有碳，可反推出實驗現(xiàn)象是溶于水后有黑色不溶物；
（2）檢驗是否存在碳酸鈉，可以檢驗是否存在碳酸根離子，通過表中信息可知，碳酸鈣、碳酸鋇都是沉淀；所以加入氫氧化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，產(chǎn)物中一定有碳酸根離子，即一定含有碳酸鈉，反應(yīng)的方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（3）檢驗氧化鈉利用氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，加入硫酸銅溶液能生成藍色沉淀，說明有氫氧根，說明含有氧化鈉．
【交流與討論】根據(jù)Ca（OH）₂溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以一定有氫氧化鈉存在，所以改進方案是將氫氧化鈣溶液換為氯化鈣溶液；
【結(jié)論】從驗證猜想可知含有碳、氧化鈉和碳酸鈉；
【交流與討論】碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，所以只要向燃燒產(chǎn)物中滴加稀鹽酸，觀察是否有氣泡冒出即可．
【交流與反思】
加入過量BaCl₂溶液的目的是：完全除去碳酸鈉，以免碳酸鈉干擾氫氧化鈉的檢驗；在步驟（ 3 ）中也可以通過加入CuSO₄溶液、CuCl₂溶液、氯化鐵溶液或紫色石蕊試液等，進行檢驗．
故答案為：
【提出猜想】Na₂CO₃；NaOH中有氫元素而反應(yīng)物中沒有氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知③錯誤；
【驗證猜想】氧化鈉；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
【交流與反思】將氫氧化鈣溶液換為氯化鈣溶液；
【結(jié)論】：④；
【交流與討論】向燃燒產(chǎn)物中滴加稀鹽酸，觀察是否有氣泡冒出．

點評：本題容易出錯的地方是對于氧化鈉的檢驗，要利用氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，再對氫氧化鈉進行鑒別，不要忽略碳酸鈉也顯堿性，必須先把碳酸鈉除掉，再檢驗氫氧化鈉．