Question

学习了CO₂的有关知识之后，同学们查阅资料发现Mg能在CO₂中燃烧．反应方程式为：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C，所以镁着火不能用CO₂来灭火．同学们得到启示做了钠与CO₂反应的实验：将燃着的钠伸入装有充足CO₂的集气瓶中，钠也能在CO₂中继续燃烧．于是同学们对钠在CO₂中燃烧后的产物进行探究．
【查阅资料】Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，与H₂O反应生成NaOH．
【提出猜想】
基于以上资料，同学们认为钠在CO₂中燃烧的产物应该与Mg在CO₂中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：
①Na₂O、C；②

 

、C；③NaOH、C；④Na₂O、Na₂CO₃、C；⑤Na₂O、Na₂CO₃．
请将以上猜想补充完整．通过理论分析，同学们认为猜想③肯定是错误的，理由是

 

．
【验证猜想】请将下面的验证过程补充完整

步骤	实验操作	主要实验现象	结论（燃烧产物判断）
（1）	将产物溶于适量水中	部分溶解，试管底部有黑色固体	燃烧产物中肯定有C
（2）	取少量（1）所得上层清液，加入适量的Ca（OH）2溶液	有白色沉淀产生	燃烧产物中肯定有Na2CO3
（3）	取（2）所得少量上层清液，加入CuSO4溶液	有蓝色沉淀产生	燃烧产物中可能有

写出步骤（2）中反应的化学方程式

 

．
【交流与讨论】同学们认为要得出确切的结论，需将“实验操作”中的一处进行改进，请你帮他们写出改进方案

 

．
【结论】同学们按改进的方案重新实验后，观察到的现象与原来相同，那么猜想

 

（填序号）正确．
【交流与讨论】小红同学认为，要验证燃烧产物中是否含有Na₂CO₃，无需加水溶解，只要

 

就能知道．（写出操作步骤和判断依据）

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,碱的化学性质,盐的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【提出猜想】根据信息：Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，与H₂O反应生成NaOH，来进行推测产物；
【验证猜想】
（1）根据碳不溶于水的性质考虑；
（2）鉴别碳酸根离子的存在方法：用可溶性的钡离子或可溶性钙离子，产生白色沉淀即可；
（3）进别氧化钠的存在，利用氧化钠溶于水生成氢氧化钠，显碱性来考虑验证方法．
【交流与讨论】根据Ca（OH）₂溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以一定有氢氧化钠存在进行解答；
【结论】从验证猜想中得出结论；
【交流与讨论】根据碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体进行解答．

解答：解：【提出猜想】钠与二氧化碳的生成物中有氧化钠和碳，因为氧化钠能继续与二氧化碳反应生成碳酸钠，所以产物中还有可能是碳酸钠和碳；通过理论分析，猜想：③（填序号）肯定是错误的，理由是：NaOH中有氢元素而反应物中没有氢元素，根据质量守恒定律可知③错误．
【验证猜想】
（1）因为碳不溶于水，且是黑色固体，所以通过结论燃烧产物中肯定有碳，可反推出实验现象是溶于水后有黑色不溶物；
（2）检验是否存在碳酸钠，可以检验是否存在碳酸根离子，通过表中信息可知，碳酸钙、碳酸钡都是沉淀；所以加入氢氧化钙溶液，产生白色沉淀，产物中一定有碳酸根离子，即一定含有碳酸钠，反应的方程式为Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（3）检验氧化钠利用氧化钠溶于水生成氢氧化钠，加入硫酸铜溶液能生成蓝色沉淀，说明有氢氧根，说明含有氧化钠．
【交流与讨论】根据Ca（OH）₂溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以一定有氢氧化钠存在，所以改进方案是将氢氧化钙溶液换为氯化钙溶液；
【结论】从验证猜想可知含有碳、氧化钠和碳酸钠；
【交流与讨论】碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以只要向燃烧产物中滴加稀盐酸，观察是否有气泡冒出即可．
【交流与反思】
加入过量BaCl₂溶液的目的是：完全除去碳酸钠，以免碳酸钠干扰氢氧化钠的检验；在步骤（ 3 ）中也可以通过加入CuSO₄溶液、CuCl₂溶液、氯化铁溶液或紫色石蕊试液等，进行检验．
故答案为：
【提出猜想】Na₂CO₃；NaOH中有氢元素而反应物中没有氢元素，根据质量守恒定律可知③错误；
【验证猜想】氧化钠；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
【交流与反思】将氢氧化钙溶液换为氯化钙溶液；
【结论】：④；
【交流与讨论】向燃烧产物中滴加稀盐酸，观察是否有气泡冒出．

点评：本题容易出错的地方是对于氧化钠的检验，要利用氧化钠与水反应生成氢氧化钠，再对氢氧化钠进行鉴别，不要忽略碳酸钠也显碱性，必须先把碳酸钠除掉，再检验氢氧化钠．