题目内容

11．某科学兴趣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、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碱性的Na2CO3溶液与中性的CuCl2溶液发生复分解反应．
③Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH．
④向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO，产生黑色沉淀．
【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和解释
①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CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
②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，产生黑色和白色固体，G中产生黑色沉淀反应产物一定有C和CO，不能确认Na2O和Na2CO3
③取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水产生白色沉淀反应产物还有Na2CO3
（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排出装置中的空气，防止空气的干扰．
②若无装置C，对实验有影响的物质是水．
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，加水溶解，再加入过量的CaCl2溶液至不再产生沉淀，滴加酚酞试液．若变红，则产物中有Na2O；若不变色，则产物中没有Na2O．

分析 在质量守恒定律的基础上，对钠在二氧化碳中燃烧反应的生成物进行推测，并结合物质的性质设计实验验证物质的存在．题目涉及实验目的理解、根据要求进行物质检验的实验设计．
题图所示实验操作过程：石灰石和盐酸制得的二氧化碳气体经过B、C装置净化、干燥后，依次通过D、F、G装置，其中装置E可自由控制二氧化碳的通入与否．
装置的作用：装置B净化吸收混有的氯化氢气体；装置C干燥二氧化碳；装置D中发生钠在二氧化碳气体中的燃烧，可通过点燃灯加热来控制；装置E装有澄清石灰水检验二氧化碳，使用开关a控制；装置F盛有氢氧化钠溶液吸收混合气体中的二氧化碳，使用开关b控制；装置G盛有氯化钯溶液，检验气体CO的存在；最后用气球进行尾气收集处理．

解答 解：（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．
故选：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（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：排出装置中的空气，防止空气的干扰；
②装置C干燥气体二氧化碳，若无该装置，二氧化碳气体中混有少量的水，资料“①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应”表明水可以与装置D中的金属钠发生反应，对后面的探究实验产生影响．
故答：水；
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：CaCl2溶液至不再产生沉淀，滴加酚酞试液．

点评 准确理解实验装置的作用，为明确实验操作和实验目的基础和前提．

练习册系列答案
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