题目内容

【题目】小晨同学从课外读物中得知:在加热条件下,钠与CO2反应的产物可能有CCONa2CO3Na2O。于是设计实验对产物成分进行探究。

(查阅资料)①BaCl2溶液呈中性;②4Na+O2=2Na2O;③Na2O+H2O=2NaOH;④2Na+2H2O=2NaOH+H2;⑤CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成。

(提出问题)在加热条件下,钠与CO2反应的产物有哪些?

(猜想假设)猜想一:产物中一定有C 猜想二:产物中一定有CO

猜想三:产物中一定有Na2CO3 猜想四:产物中一定有Na2O

(实验验证)用下图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。

装置A中发生反应的化学方程式为_____;装置C的作用是_____

序号

实验操作

实验现象

实验结论

(1)

待钠完全反应后,将装置D中的固体置于烧杯中,加蒸馏水溶解

有黑色不溶物

猜想____正确

(2)

将实验(1)所得混合物过滤,取滤液加入过量BaCl2溶液

_____

猜想三正确

(3)

_____

猜想二正确

(反思与评价)小晨同学向实验(2)所得溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液呈红色。 于是得出结论:在加热条件下,钠与CO2反应一定产生Na2O。该结论是否严谨?____(”),理由是____

【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 吸收水蒸气(合理即可) 产生白色沉淀 E中产生黑色沉淀 实验装置中可能有空气,钠与空气中的氧气反应也产生Na2O(合理即可)

【解析】

实验验证:

大理石的主要成分为碳酸钙,装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;浓硫酸具有吸水性,装置C的作用是吸收水蒸气;

待钠完全反应后,将装置D中的固体置于烧杯中,加蒸馏水溶解,有黑色不溶物,是因为炭粉不溶于水;

若猜想三正确,产物中一定有Na2CO3,碳酸钠和氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀和氯化钠,将实验(1)所得混合物过滤,取滤液加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀;

若猜想二正确,产物中一定有CO,根据“CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成”可知

E中产生黑色沉淀,实验过程如下所示:

序号

实验操作

实验现象

实验结论

1

待钠完全反应后,将装置D中的固体置于烧杯中,加蒸馏水溶解

有黑色不溶物

猜想一正确

2

将实验(1)所得混合物过滤,取滤液加入过量BaCl2溶液

产生白色沉淀

猜想三正确

3

E中产生黑色沉淀

猜想二正确

反思与评价:

该结论不严谨,理由是实验装置中可能有空气,钠与空气中的氧气反应也产生Na2ONa2O与水反应生成氢氧化钠(或钠能和玻璃管中空气中的水蒸气反应生成氢氧化钠)。

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