Question

Mg能在CO₂中燃烧，Na比Mg更活泼，那么Na能在CO₂中燃烧吗？某研究性学习小组设计了如下装置进行探究．

（1）该装置B中饱和碳酸氢钠溶液的作用是

 

，
装置C中浓硫酸的作用是

 

．
（2）从试剂瓶中取出的金属钠，必须经过必要的操作，方可进行后续的实验，该必要的操作是

 

．
（3）放进玻璃管中的金属钠在加热之前，必须先打开活塞，通入CO₂，这样操作的原因是

 

．
（4）用酒精灯给玻璃管加热，Na在充满CO₂气体的玻璃管里剧烈地燃烧，产生大量的白烟．玻璃管冷却后，只有两种物质，在玻璃管壁上附着一层白色物质，玻璃管中有黑色物质生成．将玻璃管内物质转移至烧杯中，加水，白色物质溶解于水，黑色物质不溶．过滤，得到澄清的滤液．往滤液中加CaCl₂溶液，溶液变白色浑浊；再滴入稀盐酸，溶液中有气泡出现，则此小组所做Na在CO₂中燃烧实验的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,钠的化学性质

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：要探究钠能否在二氧化碳中燃烧，首先要制取纯净的二氧化碳，分析实验装置的原理，先制取二氧化碳，再除掉制取中混有的氯化氢气体、水；在除氯化氢气体时，不能用氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠会和二氧化碳反应；在除水时可以用浓硫酸作干燥剂；在点燃d装置中的酒精灯前，必须除去系统内内的空气，防止钠与空气中的氧气反应；通过对生成物进行了探究实验可得出钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和碳．

解答： 解：（1）装置B的作用是除去氯化氢气体；在除氯化氢气体时，不能用氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠会和二氧化碳反应，需用饱和碳酸氢钠来吸收氯化氢，浓硫酸具有吸水性，可以用浓硫酸做干燥剂来吸收水，
故答案为：除去CO₂中混有的HCl；干燥CO₂气体；
（2）钠保存在煤油中，由于钠性质活泼，易被氧化为氧化钠，实验时应用滤纸吸干表面的煤油，并用小刀切去表层，去除煤油、氧化物对实验的干扰
故答案为：用滤纸吸干表面的煤油，并用小刀切去表层；
（3）在点燃D装置中的酒精灯前，必须除去系统内内的空气，防止钠与空气中的氧气反应，
故答案为：用二氧化碳排尽玻璃管内空气，以防加热时空气中氧气氧化金属钠；
（4）白色物质滴入稀盐酸，溶液中有气泡出现，应为Na₂CO₃，将滤纸上的黑色物质干燥，点燃，其燃烧产物无色无味且能使澄清石灰水变浑浊，则玻璃管中的黑色物质是碳，涉及反应为4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C，
故答案为：4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C．

点评：本题以钠为载体考查了性质实验方案设计，注意把握物质的性质及实验原理，审题时注意筛选有用信息并灵活运用基础知识解答，题目难度不大．