Question

化學(xué)小組同學(xué)在課外讀物中看到：“加熱時，過氧化鈉（Na₂O₂）能與木炭發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”．他們決定探究Na₂O₂與木炭反應(yīng)的產(chǎn)物．

【提出猜想】木炭與Na₂O₂反應(yīng)可能生成4種物質(zhì)：CO、CO₂、Na₂O和Na₂CO₃．
【查閱資料】
①堿性的碳酸鈉溶液與中性的CaCl₂溶液能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．
②氧化鈉（Na₂O）是白色固體，與H₂O反應(yīng)生成NaOH．
③氯化鈀（PdCl₂）溶液能檢驗CO的存在，向溶液中通入CO，產(chǎn)生黑色沉淀．
【實驗過程】同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)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(jié)論
①	檢查裝置氣密性．向玻璃管中加入過氧化鈉和過量木炭粉的混合物．打開彈簧夾a、b，關(guān)閉c，從裝置左端通一段時間N2．	A中無明顯變化，B中有大量氣泡冒出．	氣密性良好．
②	關(guān)閉a，點燃酒精燈．	試管中發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生火花，   ．	產(chǎn)物中沒有CO2．
③	打開c，關(guān)閉b．	C中PdCl2溶液沒有明顯變化．	．
④	打開a，繼續(xù)通N2，停止加熱，待冷卻后停止通N2．取出少量反應(yīng)后固體于試管中，加入足量稀鹽酸，迅速用帶導(dǎo)管的橡膠塞塞緊試管口，導(dǎo)管另一端通入石灰水中．	．	產(chǎn)物中有Na2CO3．

（2）實驗反思
①實驗操作④中若不通入N₂，可能造成的結(jié)果是

 

．
②檢驗第4種物質(zhì)是否存在的實驗方案：取出少量反應(yīng)后固體于試管中，

 

，第4種物質(zhì)存在．
③用化學(xué)方程式表示反應(yīng)后物質(zhì)中有碳酸鈉

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,二氧化碳的檢驗和驗滿,酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）實驗記錄
②根據(jù)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，常用澄清的石灰水來檢驗二氧化碳的存在；
③根據(jù)氯化鈀（PdCl₂）溶液與CO反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀，來檢驗CO的存在；
④碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳?xì)怏w能使澄清的石灰水變渾濁，據(jù)此分析碳酸鈉的存在．
（2）實驗反思：
①根據(jù)停止加熱，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，液體會倒吸分析回答；
②根據(jù)氧化鈉的溶液顯堿性分析．
③根據(jù)實驗過程探究碳酸鈉的存在發(fā)生的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式．

解答：解：（1）實驗記錄
②由于二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，常用澄清的石灰水來檢驗二氧化碳的存在；
③氯化鈀（PdCl₂）溶液與CO反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀，來檢驗CO的存在；
④碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，
所以，填表如下：

序號	主要實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
②	B中石灰水無明顯現(xiàn)象
③		產(chǎn)物中沒有CO
④	有氣泡生成，試管底部有黑色固體，石灰水變渾濁

（2）實驗反思：
①實驗操作④中若不通入N₂，由于通知加熱，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，可能造成的結(jié)果是：C中液體倒吸入A中，使玻璃管炸裂．
②前面的探究已說明了猜想中的C、CO和Na₂CO₃的存在，因此，接下來所設(shè)計的探究實驗就應(yīng)該是說明白色固體中含有固體物質(zhì)Na₂O．根據(jù)資料“③Na₂O是白色固體，與H₂O反應(yīng)生成NaOH”可以考慮使用酚酞試液進(jìn)行檢驗，但由于Na₂CO₃存在影響，所以先使用資料“②堿性的Na₂CO₃溶液與中性的CaCl₂溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)”中的氯化鈣溶液處理溶液中的Na₂CO₃．所以實驗方案是：取出少量反應(yīng)后固體于試管中，加入過量的CaCl₂溶液使沉淀完全，靜置后向上層清液中滴加酚酞溶液，若溶液變紅，則產(chǎn)物中有Na₂O；若溶液不變色，則產(chǎn)物中沒有Na₂O．  
③由題意可知，測定反應(yīng)后物質(zhì)中有碳酸鈉的反應(yīng)有：碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)．所以方程式是：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答為：（1）實驗記錄，見上表；
（2）實驗反思
①C中液體倒吸入A中，使玻璃管炸裂
②取出少量反應(yīng)后固體于試管中，加入過量的CaCl₂溶液使沉淀完全，靜置后向上層清液中滴加酚酞溶液，若溶液變紅，則產(chǎn)物中有Na₂O；若溶液不變色，則產(chǎn)物中沒有Na₂O． 
 ③Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

點評：準(zhǔn)確理解實驗裝置的作用，熟悉常見物質(zhì)的性質(zhì)，是探究過氧化鈉（Na₂O₂）能與木炭發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的生成物的基礎(chǔ)和前提．