Question

【題目】【2014年貴州省黔東南州市】學習了CO2的有關知識后，同學們查閱資料發現Mg能在CO2中燃燒：2Mg+CO2═2MgO+C，所以鎂著火不能來CO2來滅火，但沒有找到有關Na能否與CO2反應的介紹．于是同學們展開了鈉著火能否用CO2來滅火的探究．

【提出猜想】鈉能發生類似于CO2與鎂的反應，可能的化學方程式為 _________ ．

【實驗】將燃著的鈉伸入裝有CO2的集氣瓶中，鈉能在集氣瓶中繼續燃燒．

進一步【查閱資料】得知：

①Na2O是白色固體，能與CO2反應生成Na2CO3，也能與H2O反應生成NaOH．

②Ba（OH）2溶于而BaCO3不溶于水．

③Na2CO3的存在會干擾NaOH的檢測．

基于以上資料，同學們認為鈉在CO2中燃燒的產物情況有所不同，并對產物提出了以下幾種猜想：

Ⅰ．Na2O、C；Ⅱ _________ 、C；Ⅲ．NaOH、C；Ⅳ．Na2O、Na2CO3、C

通過理論分析，猜想 _________ （填序號）肯定錯誤的，理由是 _________

【驗證猜想】

步驟	實驗操作	主要實驗現象	結論（燃燒產物判斷）
（1）	將產物溶于適量水中	部分溶解，試管底部有黑色固體	燃燒產物中肯定有C
（2）	取少量（1）所得上層溶液，加入過量的BaCl2溶液	_________	燃燒產物中肯定有Na2CO3
（3）	取少量（2）所得上層清液，加入 _________ 溶液	有藍色沉淀生成	燃燒產物中肯定有 _________

在步驟（2）中BaCl2溶液為什么要加入至過量？其原因是： _________ ．

【結論】猜想 _________ （填序號）是正確的．

Answer 1

【答案】【提出猜想】4Na+CO22Na2O+C；

【實驗】Na2CO3；Ⅲ；NaOH中有氫元素而反應物中沒有氫元素，根據質量守恒定律可知Ⅲ錯誤；

【驗證猜想】

步驟	實驗操作	主要實驗現象	結論（燃燒產物判斷）
（1）
（2）		有白色沉淀生成
（3）	CuSO4（或CuCl2）		Na2O

完全除去Na2CO3，以免Na2CO3干擾NaOH的檢驗；【結論】Ⅳ．

【解析】

試題分析：【提出猜想】鈉能發生類似于CO2與鎂的反應，故可用類比的方法書寫其發生的化學方程4Na+CO22Na2O+C．

【實驗】將燃著的鈉伸入裝有CO2的集氣瓶中，鈉能在CO2中繼續燃燒．進一步查閱資料得知：①Na2O是白色固體，能與CO2反應生成Na2CO3，與H2O反應生成NaOH．②Ba（OH）2溶于水而BaCO3不溶于水．③Na2CO3的存在會干擾NaOH的檢測．基于以上資料，同學們認為鈉在CO2中燃燒的產物應該與Mg在CO2中燃燒的產物情況有所不同，并對產物提出了以下幾種猜想：ⅠNa2O、C；ⅡNa2CO3、C；ⅢNaOH、C；ⅣNa2O、Na2CO3、C；

通過理論分析，猜想：Ⅲ肯定是錯誤的，理由是：NaOH中有氫元素而反應物中沒有氫元素，根據質量守恒定律可知Ⅲ錯誤．

【驗證猜想】由操作和現象，得出結論；或由操作和結論，推測現象；或由現象和結論，推測操作：故

步驟	實驗操作	主要實驗現象	結論（燃燒產物判斷）
（1）	將產物溶于適量水中	部分溶解，試管 底部有黑色固體	燃燒產物中肯定有C（炭）
（2）	取（1）所得少量上層清液，加入過量的BaCl2溶液	有白色沉淀生成	燃燒產物中肯定有Na2CO3
（3）	取（2）所得少量上層清液，加入CuSO4（或CuCl2）溶液	有藍色沉淀生成	燃燒產物中肯定有Na2O

在步驟（2）中BaCl2溶液要加入至過量，目的是完全除去Na2CO3，以免Na2CO3干擾NaOH的檢驗．

【結論】通過實驗驗證可知猜想Ⅳ正確．