Question

【題目】【2014年貴州省黔東南州市】學(xué)習(xí)了CO2的有關(guān)知識(shí)后，同學(xué)們查閱資料發(fā)現(xiàn)Mg能在CO2中燃燒：2Mg+CO2═2MgO+C，所以鎂著火不能來CO2來滅火，但沒有找到有關(guān)Na能否與CO2反應(yīng)的介紹．于是同學(xué)們展開了鈉著火能否用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 _________ ．

【實(shí)驗(yàn)】將燃著的鈉伸入裝有CO2的集氣瓶中，鈉能在集氣瓶中繼續(xù)燃燒．

進(jìn)一步【查閱資料】得知：

①Na2O是白色固體，能與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，也能與H2O反應(yīng)生成NaOH．

②Ba（OH）2溶于而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)物情況有所不同，并對(duì)產(chǎn)物提出了以下幾種猜想：

Ⅰ．Na2O、C；Ⅱ _________ 、C；Ⅲ．NaOH、C；Ⅳ．Na2O、Na2CO3、C

通過理論分析，猜想 _________ （填序號(hào)）肯定錯(cuò)誤的，理由是 _________

【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）所得上層溶液，加入過量的BaCl2溶液	_________	燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2CO3
（3）	取少量（2）所得上層清液，加入 _________ 溶液	有藍(lán)色沉淀生成	燃燒產(chǎn)物中肯定有 _________

在步驟（2）中BaCl2溶液為什么要加入至過量？其原因是： _________ ．

【結(jié)論】猜想 _________ （填序號(hào)）是正確的．

Answer 1

【答案】【提出猜想】4Na+CO22Na2O+C；

【實(shí)驗(yàn)】Na2CO3；Ⅲ；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Ⅲ錯(cuò)誤；

【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）
（2）		有白色沉淀生成
（3）	CuSO4（或CuCl2）		Na2O

完全除去Na2CO3，以免Na2CO3干擾NaOH的檢驗(yàn)；【結(jié)論】Ⅳ．

【解析】

試題分析：【提出猜想】鈉能發(fā)生類似于CO2與鎂的反應(yīng)，故可用類比的方法書寫其發(fā)生的化學(xué)方程4Na+CO22Na2O+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．進(jìn)一步查閱資料得知：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：ⅠNa2O、C；ⅡNa2CO3、C；ⅢNaOH、C；ⅣNa2O、Na2CO3、C；

通過理論分析，猜想：Ⅲ肯定是錯(cuò)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Ⅲ錯(cuò)誤．

【驗(yàn)證猜想】由操作和現(xiàn)象，得出結(jié)論；或由操作和結(jié)論，推測(cè)現(xiàn)象；或由現(xiàn)象和結(jié)論，推測(cè)操作：故

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（炭）
（2）	取（1）所得少量上層清液，加入過量的BaCl2溶液	有白色沉淀生成	燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2CO3
（3）	取（2）所得少量上層清液，加入CuSO4（或CuCl2）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，目的是完全除去Na2CO3，以免Na2CO3干擾NaOH的檢驗(yàn)．

【結(jié)論】通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可知猜想Ⅳ正確．