Question

某研究性學(xué)習(xí)小組探究Na與CO₂的反應(yīng)，設(shè)計了如下裝置進(jìn)行探究。

（1）從試劑瓶中取出的金屬鈉，須經(jīng)過必要的操作，方可進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)，該必要的操作是    。該裝置B中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是      ，裝置E中濃硫酸的作用是     
（2）放進(jìn)玻璃管中的金屬鈉在加熱之前，必須先打開活塞,通入CO₂, 這樣操作的原因是 
（3）用酒精燈給玻璃管加熱，Na在充滿CO₂氣體的玻璃管里劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量的白煙。玻璃管中有黑色物質(zhì)生成。玻璃管冷卻后，玻璃管壁上附著一層白色物質(zhì)。將玻璃管內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)移至燒杯中, 加水，白色物質(zhì)溶解于水，黑色物質(zhì)不溶。過濾，得到澄清的濾液。往濾液中加CaCl₂溶液，溶液變白色渾濁；再滴入稀鹽酸，溶液中有氣泡出現(xiàn)，則玻璃管壁上附著的白色物質(zhì)是   。另將濾紙上的黑色物質(zhì)干燥，點(diǎn)燃，其燃燒產(chǎn)物無色無味且能使澄清石灰水變渾濁，則玻璃管中的黑色物質(zhì)是       。
(4)Na與CO₂的反應(yīng)的方程式為    

Answer 1

（1）用濾紙吸干表面煤油，并小刀切除表面的氧化層 (1分）；除去CO₂中的 HCl氣體(1分）；防止空氣進(jìn)入鈉試管(1分）
（2）除去裝置中的空氣，使之充滿CO₂ (1分）   （3）Na₂CO₃  (1分）     C (1分）
（4）4Na+3CO₂ 2Na₂CO₃ + C  (2分）

試題分析：（1）鈉是活潑的金屬，質(zhì)軟，一般保存在煤油中，所以必要的后續(xù)操作是用濾紙吸干表面煤油，并小刀切除表面的氧化層。由于鹽酸易揮發(fā)，生成的CO₂中含有氯化氫雜質(zhì)，所以飽和碳酸氫鈉的作用是除去CO₂中的 HCl氣體；鈉極易和水、氧氣反應(yīng)，而空氣中含有水蒸氣和氧氣，因此濃硫酸的作用是防止空氣進(jìn)入鈉試管。
（2）由于裝置內(nèi)部也含有空氣，所以先通入CO₂的目的是除去裝置中的空氣，使之充滿CO₂。
（3）白色物質(zhì)和氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀，也鹽酸反應(yīng)生成氣體，說明應(yīng)該是碳酸鈉。黑色物質(zhì)干燥，點(diǎn)燃，其燃燒產(chǎn)物無色無味且能使澄清石灰水變渾濁，這說明氣體是CO₂，所以玻璃管中的黑色物質(zhì)是碳。
（4）根據(jù)以上分析可知，Na與CO₂的反應(yīng)的方程式為4Na+3CO₂ 2Na₂CO₃ + C。₂反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究的有關(guān)判斷
點(diǎn)評：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以有化學(xué)實(shí)驗(yàn)即科學(xué)探究之說法。該類試題綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進(jìn)行知識的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。