Question

3．某课外活动小组利用下列装置制取二氧化碳，并探究钠在二氧化碳中的燃烧产物．已知：Na₂O和CaO相似，能与水反应．请回答下列问题：

（1）按图连接装置后，首先进行的操作是检查装置的气密性；
（2）A装置用于制取CO₂，用到的玻璃仪器有长颈漏斗、导管和试管；
（3）实验中下列操作的先后顺序是cab．
a．点燃酒精灯，加热硬质玻璃管中的钠；
b．等燃烧终止并冷却后，停止通CO₂；
c．打开A装置中活塞，通入CO₂；
（4）D装置中观察到的现象有：钠在二氧化碳中燃烧，产生大量白烟和黑色物质．待钠充分燃烧，冷却，将管内生成的固态物质移出，加水溶解，过滤得黑色固体和澄清滤液．实验证明：D中排出的尾气能被NaOH溶液完全吸收．
①黑色固体在O₂中灼烧，全部转化为气体，则黑色固体是碳．
②对白色固体有以下猜想：
  a．只有Na₂O；    b．只有Na₂CO₃；    c．Na₂O和Na₂CO₃的混合物
若猜想a成立，则Na与CO₂反应的化学方程式是4Na+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na₂O+C
若猜想c成立，请设计实验验证产物中存在Na₂O：取滤液少许，加入过量的氯化钙溶液充分反应后把碳酸钠除去，用pH试纸检验滤液，若滤液呈碱性，则残留固体中含有Na₂O．
（5）反思拓展：你对二氧化碳灭火的范围有什么新的认识？钠、镁等活泼金属失火不能用二氧化碳灭火．

Answer 1

分析 （1）根据实验前应先检查装置的气密性解答；
（2）根据实验室常用仪器解答；
（3）根据反应需要排尽装置内的空气分析实验步骤；
（4）①根据碳在氧气中燃烧生成二氧化碳解答；
②根据反应原理写出反应的化学方程式；根据Na₂O和水反应生成氢氧化钠，溶液呈碱性解答；
（5）根据题给的信息来重新来认识燃烧和灭火．

解答 解：（1）按图连接装置后，首先进行的操作是检查装置的气密性；
（2）A装置用于制取CO₂，用到的玻璃仪器有长颈漏斗、导管和试管；
（3）反应需要排尽装置内的空气，再加热D处的酒精灯发生反应；故应打开A装置中活塞，通入CO₂；点燃酒精灯，加热硬质玻璃管中的钠；等燃烧终止并冷却后，停止通CO₂；
（4）①黑色固体不溶于水，黑色固体在O₂中灼烧，全部转化为气体，则黑色固体是碳；
②若猜想a成立，则Na与CO₂反应的化学方程式是4Na+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na₂O+C；
Na₂O和水反应生成氢氧化钠，溶液呈碱性，若猜想c成立，设计实验验证产物中存在Na₂O：取滤液少许，用pH试纸检验滤液，若滤液呈碱性，则残留固体中含有Na₂O．
（5）钠、镁等活泼金属失火不能用二氧化碳灭火．
答案：
（1）检查装置的气密性；
（2）试管；
（3）cab；
（4）①碳；②4Na+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na₂O+C；取滤液少许，用pH试纸检验滤液，若滤液呈碱性，则残留固体中含有Na₂O．
（5）钠、镁等活泼金属失火不能用二氧化碳灭火．

点评 本题联系学生感兴趣的实际新知识，有助于学生能力的考查，必须活学活用才能解好这类有新意的试题．