化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭.”他们决定探究CO2与Na反应的产物.
[查阅资料]①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质都能发生反应.
②Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH.
③向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀.
[提出猜想]CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3
[实验过程]同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)
(B中盛有Na?HCO3溶液除去可能产生的氯化氢气体)
实验记录如下:
序号实验操作主要实验现象实验结论和解释①打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸A中产生大量气泡
E中出现浑浊E中反应的化学方程式为
______②当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯D中Na剧烈燃烧,产生白烟,内壁还附着黑色固体;G中产生黑色沉淀.产物中一定有:
______和______[交流反思]
(1)当E中出现浑浊时,再点燃酒精灯的目的是_______.
(2)装置C中的药品是______.若无装置C,对实验有影响的物质是______.
(3)通过上述探究,你对燃烧的有关知识有什么新的认识(写一条即可)
______.
[继续探究]为了检验D中白烟的成分,同学们又进行了如下探究:
实验操作实验现象结论①取D中白色固体于试管中,加水溶解,振荡,再加入过量的氯化钙溶液.出现白色沉淀D中白色固体是______,而不是______②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加______无明显现象
网友回答
解:(1)①打开a关闭b,控制二氧化碳气体进入装置E,二氧化碳通入澄清石灰水,生成不溶于水的碳酸钙,石灰水变浑浊.
②点燃酒精灯使装置D中的燃烧反应开始发生,打开b关闭a,使燃烧后气体依次通过装置F和G.钠与二氧化碳反应的反应物中仅含钠、碳、氧三种元素,由这三种元素组成的物质中呈黑色的只可能是单质碳,即装置D中生成的黑色固体为单质碳.装置G中氯化钯溶液出现黑色沉淀,结合资料④可知混合气体中含有CO.
③钠与二氧化碳反应生成的白色固体物质可能为氧化钠、碳酸钠等,加水溶解并加入石灰水,出现白色沉淀,说明白色固体物质中含有碳酸根,即含有碳酸钠.
(2)①E中出现浑浊,二氧化碳气体通入了装置E,说明了装置内已充满二氧化碳,即装置内的空气全部排出.
②装置C干燥气体二氧化碳,若无该装置,二氧化碳气体中混有少量的水,资料“①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应”表明水可以与装置D中的金属钠发生反应,对后面的探究实验产生影响.
③前面的探究已说明了猜想中的C、CO和Na2CO3的存在,因此,接下来所设计的探究实验就应该是说明白色固体中含有固体物质Na2O.根据资料“③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH”可以考虑使用酚酞试液进行检验,但由于Na2CO3存在影响,所以先使用资料“②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应”中的氯化钙溶液处理溶液中的Na2CO3.
故