Question

11．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：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，所以镁着火不能用CO₂来灭火．但没有找到有关钠能否与CO₂反应的介绍．于是同学们展开钠着火能否用CO₂来灭火的探究．
【提出猜想】钠能发生类似于CO₂与镁的反应，可能的化学方程式为：4Na+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na₂O+C．
【实验】将燃着的钠伸入装有CO₂的集气瓶中，钠能在CO₂中继续燃烧．
【查阅资料】
①Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，与H₂O反应生成NaOH．
②Ba（OH）₂溶于水而BaCO₃不溶于水．
③Na₂CO₃的存在会干扰NaOH的检测．
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；②Na₂CO₃、C、C；③NaOH、C；④Na₂O、Na₂CO₃、C．
通过理论分析，猜想③（填序号）肯定是错误的，理由是反应物中不含有氢元素，不可能生成氢氧化钠．
【验证猜想】

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，加入过量的BaCl2溶液	产生白色沉淀	燃烧产物中肯定有Na2CO3
（3）	取（2）所得少量上层清液，加入硫酸铜溶液	有蓝色沉淀生成	燃烧产物中肯定有Na2O

在步骤（2）中BaCl₂溶液为什么要加入至过量：完全除去碳酸钠．
在步骤（3）中也可以通过加入酚酞试液试剂的方法进行检验（写一种指示剂）．
【结论】猜想④（填序号）正确．

Answer 1

分析 【提出猜想】
钠和二氧化碳反应可能生成氧化钠和碳；
【查阅资料】
化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后元素种类不变，原子种类不变，原子总个数不变；
【验证猜想】
氯化钡和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠；
氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠；
显碱性的溶液能使酚酞试液变红色；
【结论】
根据实验现象可以判断猜想是否正确．

解答 解：【提出猜想】
钠能发生类似于CO₂与镁的反应，可能生成氧化钠和碳，反应的化学方程式为：4Na+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na₂O+C．
故填：4Na+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na₂O+C．
【查阅资料】
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，可能是Na₂O、C；也可能是Na₂CO₃、C，也可能是Na₂O、Na₂CO₃、C；
通过理论分析，猜想③肯定是错误的，理由是反应物中不含有氢元素，不可能生成氢氧化钠．
故填：Na₂CO₃、C；③；反应物中不含有氢元素，不可能生成氢氧化钠．
【验证猜想】
实验过程如下表所示：

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，加入过量的BaCl2溶液	产生白色沉淀	燃烧产物中肯定有Na2CO3
（3）	取（2）所得少量上层清液，加入硫酸铜溶液	有蓝色沉淀生成	燃烧产物中肯定有Na2O

在步骤（2）中BaCl₂溶液要加入至过量的目的是完全除去碳酸钠，以免影响对氢氧化钠的检验．
故填：完全除去碳酸钠．
在步骤（3）中也可以通过加入酚酞试液进行检验，即取（2）所得少量上层清液，加入适量的酚酞试液，如果酚酞试液变红色，说明溶液中含有氢氧化钠，进一步确定燃烧产物中含有氧化钠．
故填：酚酞试液．
【结论】
由以上分析可知，猜想④正确．
故填：④．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．