问题 问答题

化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭.”他们决定探究CO2与Na反应的产物.

【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O和Na2CO3

【查阅资料】

①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应.

②向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀.

③Na2CO3是白色固体,易溶于水,能与CaCl2溶液发生反应,化学方程式为:Na2CO3+CaCl2    CaCO3↓+2NaCl

④Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH.

⑤CaCl2、NaCl、Na2CO3、NaOH四种溶液分别与无色酚酞溶液作用比较:

分别向右侧溶液中

加入无色酚酞溶液

CaCl2NaClNa2CO3NaOH
主要实验现象无色无色由无色变为红色由无色变为红色
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去).

(1)实验记录

序号实验操作主要实验现象实验结论及解释
打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸A中产生大量气泡

E中出现浑浊

E中反应的化学方程式为______
当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯D中Na剧烈燃烧,产生白烟

内壁附着黑色、白色固体

G中产生黑色沉淀

反应产物一定

有______和______

取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入CaCl2溶液产生白色沉淀反应产物还有______
(2)实验反思

①实验记录②中,E中出现浑浊再点燃酒精灯的目的是______.

②装置B、C的作用是______.

③检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,______.

答案

(1)①打开a关闭b,控制二氧化碳气体进入装置E,二氧化碳通入澄清石灰水,生成不溶于水的碳酸钙,石灰水变浑浊.

故答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;

②点燃酒精灯使装置D中的燃烧反应开始发生,打开b关闭a,使燃烧后气体依次通过装置F和G.钠与二氧化碳反应的反应物中仅含钠、碳、氧三种元素,由这三种元素组成的物质中呈黑色的只可能是单质碳,即装置D中生成的黑色固体为单质碳.装置G中氯化钯溶液出现黑色沉淀,结合资料④可知混合气体中含有CO.

故答案为:C和CO;

③钠与二氧化碳反应生成的白色固体物质可能为氧化钠、碳酸钠等,加水溶解并加入石灰水,出现白色沉淀,说明白色固体物质中含有碳酸根,即含有碳酸钠.

故答案为:Na2CO3

(2)①E中出现浑浊,二氧化碳气体通入了装置E,说明了装置内已充满二氧化碳,即装置内的空气全部排出.

故答案为:排出装置中的空气,防止空气的干扰;

②装置B净化吸收混有的氯化氢气体;装置C干燥二氧化碳.

故答案为:得到纯净的二氧化碳;

③前面的探究已说明了猜想中的C、CO和Na2CO3的存在,因此,接下来所设计的探究实验就应该是说明白色固体中含有固体物质Na2O.根据资料“③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH”可以考虑使用酚酞试液进行检验,但由于Na2CO3存在影响,所以先使用资料“②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应”中的氯化钙溶液处理溶液中的Na2CO3

故答案为:加水完全溶解,加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀,滴加酚酞试液,溶液呈红色.说明白色固体中含Na2O.

填空题
单项选择题 B1型题