2.某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应,推测活泼金属钠也能与CO2发生反应,因此兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去).已知:常温下,CO能使一些化合物中的金属离子还原,例如:PdCl2+CO+H2O═Pd↓+CO2+2HCl.反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在.请回答下列问题:

(1)通常实验室制取CO2气体,为了使制气装置能“随开随用,随关随停”,图A处应选用的装置是Ⅲ(填写“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”).若要制取干燥、纯净的CO2气体,装置B、C中各盛放的试剂分别为饱和NaHCO3、浓H2SO4
(2)装入药品后,在点燃酒精喷灯前,必须进行的操作是打开Ⅲ的导气管活塞,先通一会CO2气体.待装置E(填写字母)中出现浑浊现象时,再点燃酒精喷灯,这步操作的目的是排出该装置中的空气,避免空气中氧气、水蒸气影响探究二氧化碳和钠反应.
(3)假设CO2气体为足量,在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况,请分析并回答问题:
①若装置F中溶液无明显变化,装置D中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是4Na+3CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na2CO3+C.
②若装置F中有黑色沉淀生成,装置D中只生成一种固体物质,取少量该固体与盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式(需注明正确的反应条件)是2Na+2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO.
(4)请用文字简要说明你判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐生成正盐,理由:因为根据质量守恒定律可知,反应物共有三种元素,没有氢元素,因此不能生成酸式盐.
20.某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧,他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质.
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O.
假设2:白色物质是Na2CO3
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物.
【设计实验方案验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验
方案
实验操作实验
现象
结论
方案1取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液溶液变
成红色
白色物
质为
Na2O
方案2①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液出现白
色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液无明显
现象
【思考与交流】
(1)写出金属镁与二氧化碳反应的化学反应方程式2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C.
(2)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红,且也有可能是Na2O和Na2CO3的混合物.
(3)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为Na2CO3
(4)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,假设2成立.你的理由是方案2①中出现的白色沉淀是CaCO3或Ca(OH)2;方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象,说明燃烧后的白色产物中没有Na2O存在,所以燃烧后的白色产物中仅有Na2CO3,白色沉淀为CaCO3
(5)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C.
(6)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠.你是否同意丙同学的观点,并简述理由:不同意,因为反应物中无氢元素,违背质量守恒定律.
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