Question

化學小組同學在課外讀物中看到：“通常CO₂可作滅火
劑，但有些物質（如Na）著火，不能用CO₂熄滅．”他們決定探究CO₂與Na反應的產物．
【提出猜想】CO₂與Na反應可能生成4種物質：C、CO、Na₂O、Na₂CO₃．
【查閱資料】①Na是非�；顫姷慕饘�，常溫下與O₂、H₂O等物質反應．
②堿性的Na₂CO₃溶液與中性的CaCl₂溶液發(fā)生復分解反應．
③Na₂O是白色固體，與H₂O反應生成NaOH．④向氯化鈀（PdCl₂）溶液中通入CO，產生黑色沉淀．
【實驗過程】同學們在老師的指導下設計了如圖所示裝置（部分夾持儀器已略去）

（1）實驗記錄

序號	實驗操作	主要實驗現(xiàn)象	實驗結論和解釋
①	打開a，關閉b，由長頸漏斗注入稀鹽酸	A中產生大量氣泡，E中出現(xiàn)渾濁	E中反應的化學方程式為
②	當E中出現(xiàn)渾濁時，打開b，關閉a，點燃酒精燈	D中Na劇烈燃燒，產生白煙內壁附著黑色、白色固體，G中產生黑色沉淀	反應產物一定有   和
③	取D中白色固體于試管中，加水溶解，再加入石灰水	產生白色沉淀	反應產物還有

（2）實驗反思
①實驗記錄②中，E中出現(xiàn)渾濁，再點燃酒精燈的目的

 

．
②C裝置中應裝

 

，若無裝置C，對實驗有影響的物質是

 

，
氣球有何作用

 

．
③通過此實驗你得到的新認識有

 

．
【繼續(xù)探究】為了檢驗D中白煙的成分，同學們又進行了如下探究：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
①取D中白色固體于試管中，加水溶解，振蕩，再加入過量的氯化鈣溶液．	出現(xiàn)	D中白色固體是 碳酸鈉
②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加	無明顯現(xiàn)象

為證明其中的鈉全部生成了碳酸鈉，現(xiàn)通過測定碳酸鈉的質量加以證明，已知實驗中稱取鈉為2.3g，
理論上應產生碳酸鈉為

 

g，現(xiàn)將充分反應后的固體加水溶解，向其中滴加過量的氯化鋇，過濾
后得沉淀9.9g，其結果與理論值相比

 

（填“偏大”或“偏小”），其原因可能是在操作過程中

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的性質或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,氣體的凈化（除雜）,證明碳酸鹽,二氧化碳的實驗室制法,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷反應產物；
（2）鈉能和水、氧氣等物質發(fā)生化學反應，為了防止玻璃管中的氧氣和水蒸氣對實驗產生干擾，應該通入二氧化碳把玻璃管中的氧氣和水蒸氣排出；
濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥二氧化碳氣體；
為了防止一氧化碳擴散到空氣中污染環(huán)境，應該把一氧化碳收集起來，或點燃轉化成二氧化碳；
物質具有多種性質，根據(jù)物質的不同性質可以確定物質的不同用途；
碳酸鈉能和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉不能和氯化鈣反應；
根據(jù)鈉的質量，通過計算可以確定反應生成碳酸鈉的質量；
過濾后如果不洗滌沉淀，附著在沉淀上的物質不能洗去，會導致得到的沉淀質量偏大．

解答：解：【實驗過程】
（1）打開a，關閉b，由長頸漏斗注入稀鹽酸，A中產生大量氣泡，E中出現(xiàn)渾濁，E中出現(xiàn)渾濁是因為二氧化碳和氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：
Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
D中Na劇烈燃燒，產生白煙內壁附著黑色固體，說明反應生成了碳，G中產生黑色沉淀，說明反應生成了一氧化碳；
取D中白色固體于試管中，加水溶解，再加入石灰水，產生白色沉淀，說明反應生成了碳酸鈉，碳酸鈉和石灰水中的氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，因此反應產物中含有碳酸鈉．
故填：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；碳；一氧化碳；碳酸鈉．
（2）實驗記錄②中，E中出現(xiàn)渾濁，再點燃酒精燈的目的是防止玻璃管中的氧氣和水蒸氣對實驗產生干擾．
②C裝置中應裝濃硫酸，目的是除去二氧化碳中的水蒸氣，若無裝置C，對實驗有影響的物質是水蒸氣；
氣球是作用是收集一氧化碳，防止污染環(huán)境；
通過此實驗得到的新認識是：通常情況下二氧化碳可以滅火，特殊情況下二氧化碳能夠支持燃燒．
故填：防止玻璃管中的氧氣和水蒸氣對實驗產生干擾；濃硫酸；水蒸氣；收集一氧化碳；通常情況下二氧化碳可以滅火，特殊情況下二氧化碳能夠支持燃燒．
【繼續(xù)探究】
取D中白色固體于試管中，加水溶解，振蕩，再加入過量的氯化鈣溶液，出現(xiàn)白色沉淀；
靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加酚酞試液，無明顯現(xiàn)象，說明D中白色固體是碳酸鈉，不是氧化鈉，這是因為如果是氧化鈉，或含有氧化鈉，那么氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉，取上層清液于試管中，滴加酚酞試液時，酚酞試液會變紅色；
如果鈉全部生成了碳酸鈉，設二氧化碳和2.3g鈉反應生成碳酸鈉的質量為x，
2Na～Na₂CO₃，
46     106
2.3g    x

46

2.3g

=

106

x

，
x=5.3g；
設5.3g碳酸鈉和足量的氯化鋇反應生成沉淀碳酸鋇的質量為y，
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，
       106    197
       5.3g    y

106

5.3g

=

197

y

，
y=9.85g，
過濾后得沉淀9.9g，其結果與理論值相比偏大，其原因可能是在操作過程中沒有洗滌沉淀．
故填：白色沉淀；酚酞試液；5.3；偏大；沒有洗滌沉淀．

點評：合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．