Question

化學(xué)小組同學(xué)在課外讀物中看到：“通常CO₂可作滅火劑，但有些物質(zhì)（如Na）著火，不能用CO₂熄滅．”他們決定探究CO₂與Na反應(yīng)的產(chǎn)物．

【提出猜想】CO₂與Na反應(yīng)可能生成4種物質(zhì)：C、CO、Na₂O、Na₂CO₃．
【查閱資料】
①Na是非常活潑的金屬，常溫下與O₂、H₂O等物質(zhì)反應(yīng)．
②堿性的Na₂CO₃溶液與中性的CuCl₂溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．
③Na₂O是白色固體，與H₂O反應(yīng)生成NaOH．
④向氯化鈀（PdCl₂）溶液中通入CO，產(chǎn)生黑色沉淀．
【實(shí)驗(yàn)過程】同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖1所示裝置（部分夾持儀器已略去）
（1）實(shí)驗(yàn)記錄
①打開a，關(guān)閉b，由長頸漏斗注入稀鹽酸．A中產(chǎn)生大量氣泡，E中出現(xiàn)渾濁．A中除試管和雙孔塞之外，還有一種儀器，它的名稱是

 

．它的優(yōu)點(diǎn)是

 

．在使用時(shí)因注意的是

 

．若直接使用如圖2所示裝置收集CO₂，CO₂由

 

口進(jìn)入，若用下裝置用排水法來收集氧氣，氧氣因從

 

口進(jìn)入．

	實(shí)驗(yàn)操作	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論和解釋
②	當(dāng)E中出現(xiàn)渾濁時(shí)，打開b，關(guān)閉a，點(diǎn)燃酒精燈	D中Na劇烈燃燒， 產(chǎn)生白煙內(nèi)壁附著黑色、 白色固體 G中產(chǎn)生黑色沉淀	反應(yīng)產(chǎn)物一定有   和
③	取D中白色固體于試管中，加水溶解，再加入石灰水	產(chǎn)生白色沉淀	反應(yīng)產(chǎn)物還有

（2）實(shí)驗(yàn)反思
①實(shí)驗(yàn)記錄②中，E中出現(xiàn)渾濁，再點(diǎn)燃酒精燈的目的是

 

．
②若無裝置C，對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響的物質(zhì)是

 

．
③檢驗(yàn)第4種物質(zhì)確實(shí)存在的實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象是：取D中白色固體于試管中加水溶解，操作

 

，現(xiàn)象

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,氣體的凈化（除雜）,二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法

專題：科學(xué)探究

分析：在質(zhì)量守恒定律的基礎(chǔ)上，對(duì)鈉在二氧化碳中燃燒反應(yīng)的生成物進(jìn)行推測，并結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)的存在．題目涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫�、根�?jù)要求進(jìn)行物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．
題圖所示實(shí)驗(yàn)操作過程：石灰石和鹽酸制得的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)過B、C裝置凈化、干燥后，依次通過D、F、G裝置，其中裝置E可自由控制二氧化碳的通入與否．
裝置的作用：裝置B凈化吸收混有的氯化氫氣體；裝置C干燥二氧化碳；裝置D中發(fā)生鈉在二氧化碳?xì)怏w中的燃燒，可通過點(diǎn)燃燈加熱來控制；裝置E裝有澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，使用開關(guān)a控制；裝置F盛有氫氧化鈉溶液吸收混合氣體中的二氧化碳，使用開關(guān)b控制；裝置G盛有氯化鈀溶液，檢驗(yàn)氣體CO的存在；最后用氣球進(jìn)行尾氣收集處理．

解答：解：
（1）①打開a，關(guān)閉b，由長頸漏斗注入稀鹽酸．A中產(chǎn)生大量氣泡，二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入裝置E，二氧化碳通入澄清石灰水，生成不溶于水的碳酸鈣，石灰水變渾濁．故E中出現(xiàn)渾濁．A中除試管和雙孔塞之外，還有一種儀器，它的名稱是長頸漏斗．它的優(yōu)點(diǎn)是便于添加液體藥品．在使用時(shí)因注意的是漏斗下端伸入液面以下（液封）．若直接使用如圖2所示裝置收集CO₂，因?yàn)槎�氧化碳的密度大于空氣，則CO₂由 b口進(jìn)入，若用排水法來收集氧氣，氧氣應(yīng)從 a口進(jìn)入．
②點(diǎn)燃酒精燈使裝置D中的燃燒反應(yīng)開始發(fā)生，打開b關(guān)閉a，使燃燒后氣體依次通過裝置F和G．鈉與二氧化碳反應(yīng)的反應(yīng)物中僅含鈉、碳、氧三種元素，由這三種元素組成的物質(zhì)中呈黑色的只可能是單質(zhì)碳，即裝置D中生成的黑色固體為單質(zhì)碳．裝置G中氯化鈀溶液出現(xiàn)黑色沉淀，結(jié)合資料④可知混合氣體中含有CO．故答：C和CO；
③鈉與二氧化碳反應(yīng)生成的白色固體物質(zhì)可能為氧化鈉、碳酸鈉等，加水溶解并加入石灰水，出現(xiàn)白色沉淀，說明白色固體物質(zhì)中含有碳酸根，即含有碳酸鈉．故答：Na₂CO₃；

	實(shí)驗(yàn)操作	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論和解釋
②	當(dāng)E中出現(xiàn)渾濁時(shí)，打開b，關(guān)閉a，點(diǎn)燃酒精燈	D中Na劇烈燃燒， 產(chǎn)生白煙內(nèi)壁附著黑色、 白色固體 G中產(chǎn)生黑色沉淀	反應(yīng)產(chǎn)物一定有 C和 CO
③	取D中白色固體于試管中，加水溶解，再加入石灰水	產(chǎn)生白色沉淀	反應(yīng)產(chǎn)物還有 Na2CO3

（2）實(shí)驗(yàn)反思
①E中出現(xiàn)渾濁，二氧化碳?xì)怏w通入了裝置E，說明了裝置內(nèi)已充滿二氧化碳，即裝置內(nèi)的空氣全部排出．故答：排出裝置中的空氣，防止空氣的干擾；
②裝置C干燥氣體二氧化碳，若無該裝置，二氧化碳?xì)怏w中混有少量的水，資料“①Na是非�；顫姷慕饘�，常溫下與O₂、H₂O等物質(zhì)反應(yīng)”表明水可以與裝置D中的金屬鈉發(fā)生反應(yīng)，對(duì)后面的探究實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響．故答：水；
③檢驗(yàn)第4種物質(zhì)確實(shí)存在的實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象是：取D中白色固體于試管中加水溶解，操作 往其中加入足量的CaCl₂（BaCl₂，Ca（NO₃）₂，Ba（NO₃）₂），再滴加酚酞溶液，現(xiàn)象 有白色沉淀生成，溶液變成紅色．
故答案為：
（1）①長頸漏斗，便于添加液體藥品，漏斗下端伸入液面以下（液封），b，a，②C、CO  ③Na₂CO₃
（2）①排盡裝置內(nèi)的空氣，防止其對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾；②H₂O；
③往其中加入足量的CaCl₂（BaCl₂，Ca（NO₃）₂，Ba（NO₃）₂），再滴加酚酞溶液；
有白色沉淀生成，溶液變成紅色

點(diǎn)評(píng)：準(zhǔn)確理解實(shí)驗(yàn)裝置的作用，為明確實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕�礎(chǔ)和前提．