Question

教學(xué)開放日，研究性小組在老師指導(dǎo)下探究CO₂的性質(zhì)，以下是有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，裝置A中應(yīng)盛裝的藥品是________．
A．碳酸鈣和稀硫酸　　 B．碳酸鈣和稀鹽酸　 C．鋅粒和稀鹽酸
（2）為收集純凈、干燥的CO₂，將制得的氣體通過B、C兩個(gè)洗氣瓶．B瓶用來除去CO₂中的氯化氫，C瓶所盛的液體是________，收集裝置應(yīng)選用（填序號）________．
（3 ）活動中老師演示了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將燃著的金屬鈉迅速伸入盛有干燥CO₂的集氣瓶里，鈉在瓶中繼續(xù)燃燒．反應(yīng)后冷卻，瓶內(nèi)得到黑色顆粒和白色物質(zhì)．
【提出問題】黑色顆粒和白色物質(zhì)分別是什么呢？
【查閱資料】Na₂O是白色固體，溶于水生成NaOH；CaCl₂溶液呈中性．
【討論猜想】大家認(rèn)為黑色顆粒是________．對白色物質(zhì)的成分，同學(xué)們提出四種猜想：
猜想l：可能是Na₂O　　猜想2：可能是Na₂CO₃
猜想3：可能是Na₂ O和Na₂CO₃的混合物　　猜想4：可能是NaOH
小敏認(rèn)為猜想________不可能成立，理由是________．
【實(shí)驗(yàn)探究】取適量該白色物質(zhì)溶于水制成溶液，分裝于A、B兩支試管中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①向A試管中加入澄清石灰水，產(chǎn)生白色沉淀，說明白色物質(zhì)中有________．
②向B試管中加入過量CaCl₂溶液，過濾；向?yàn)V液中滴加無色酚酞試液，無明顯現(xiàn)象，說明白色物質(zhì)中沒有________．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過探究，猜想（填序號）________成立．【能力提升】寫出鈉在CO₂中燃燒的化學(xué)方程式________．

Answer 1

解：（1）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳選擇藥品時(shí)即注重經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又能持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體速度適中，便于收集；故答案為：B；
（2）為收集到干燥的CO₂氣體，在C瓶中所盛的液體是濃硫酸；因CO₂氣體能溶于水，密度比空氣的大故收集裝置應(yīng)選用E．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和質(zhì)量守恒定律，經(jīng)過討論猜想，生成的黑色固體是碳物質(zhì)，（同時(shí)還生成一種白色物質(zhì)．）并且小敏認(rèn)為猜想4（可能是NaOH）不可能成立，原因是：反應(yīng)物是金屬鈉和CO₂，沒有氫元素，生成物中也不應(yīng)有氫元素．
由實(shí)驗(yàn)探究知：取適量該白色物質(zhì)溶于水制成溶液，分裝于A、B兩支試管中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①向A試管中加入澄清石灰水，產(chǎn)生白色沉淀，說明白色物質(zhì)中有Na₂CO₃，因?yàn)閺姆磻?yīng)的化學(xué)方程式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH中能夠解釋．
②向B試管中加入過量CaCl₂溶液，其目的是除去溶液中的碳酸鈉且過量CaCl₂溶液顯中性，過濾向?yàn)V液中滴加無色酚酞試液，無明顯現(xiàn)象，說明白色物質(zhì)中沒有Na₂O（由資料知識：Na₂O是白色固體，溶于水生成NaOH，溶液顯堿性）；最后得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：猜想2成立；
鈉在CO₂中燃燒的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C．
故答案為：
（1）B
（2）濃硫酸、E
（3）碳、猜想4、在反應(yīng)物中沒有氫元素，生成物中也不應(yīng)有氫元素
[實(shí)驗(yàn)探究]①Na₂CO₃、②Na₂O．
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]猜想2成立
[能力提升]4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C
分析：（1）對實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳藥品選擇：選擇藥品即經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又能持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體速度適中，便于收集；
（2）因濃硫酸具有吸水性，可做CO₂氣體的干燥劑，選擇CO₂氣體的收集裝置既考慮它的溶解性又考慮它的密度大�。�
（3）探究金屬鈉和CO₂化學(xué)反應(yīng)的生成物，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)[提出問題]：黑色顆粒和白色物質(zhì)分別是什么物質(zhì)，進(jìn)行[查閱資料]Na₂O是白色固體，溶于水生成NaOH；CaCl₂溶液呈中性；根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行[討論猜想]，再利用科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行[實(shí)驗(yàn)探究]，最后得出正確的[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]．
點(diǎn)評：此題考查了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的藥品選用探究及其凈化、干燥的藥品選用和收集方法的選擇，在探究金屬鈉和CO₂化學(xué)反應(yīng)的生成物時(shí)，采用了提出問題、查閱資料、討論猜想、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)結(jié)論一系列探究環(huán)節(jié)，知識點(diǎn)絲絲相扣，步步相連，此題可謂涉及知識面廣，探究問題多，綜合性強(qiáng)，實(shí)是鍛煉學(xué)生的一道好題．