Question

（2012?北京一模）學習了CO₂的有關知識之后，同學們查閱資料發現Mg能在CO₂中燃燒：
2Mg+CO₂═2MgO+C，所以鎂著火不能用CO₂來滅火．但沒有找到有關鈉能否與CO₂反應的介紹．于是同學們展開鈉著火能否用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：

4Na+CO₂

點燃  .

2Na₂O+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．
②室溫下部分酸堿鹽的溶解性表（氯化鋇溶液呈中性）

	Ba2+	Ca2+	Na+	Cu2+
OH-	溶	微	溶	不
CO32-	不	不	溶	不
Cl-	溶	溶	溶	溶

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：
①Na₂O、C       ②

Na₂CO₃

、C     ③NaOH、C      ④Na₂O、Na₂CO₃、C
通過理論分析，猜想

③

（填序號）肯定是錯誤的．

步驟	實驗操作	主要實驗現象	結論（燃燒產物判斷）
（1）	取少量產物于試管中，加適量水中，振蕩，靜止		燃燒產物中肯定有炭
（2）	取（1）所得少量上層清液，加入
（3）

【驗證猜想】（最終猜想④是正確的）
在步驟（3）中也可以通過加入

硫酸銅溶液（或氯化銅、硝酸銅）

試劑的方法進行檢驗（任寫一種與（3）中所加不同種類的試劑）．
【結論】猜想④正確．金屬鈉著火不能用二氧化碳滅火．

Answer 1

分析：根據鎂與二氧化碳反應的生成物，寫出鈉與二氧化碳反應的生成物；
根據信息：Na₂O是白色固體，能與CO₂反應生成Na₂CO₃，與H₂O反應生成NaOH，來進行推測產物；
（1）根據碳不溶于水的性質考慮；
（2）鑒別碳酸根離子的存在方法：用可溶性的鋇離子或可溶性鈣離子，產生白色沉淀即可；
（3）進別氧化鈉的存在，利用氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，顯堿性來考慮驗證方法．

解答：解：鎂與二氧化碳反應的產物是鎂與氧結合生成氧化鎂，把碳置換出來，所以鈉與二氧化碳反應的產物是鈉與氧結合生成氧化鈉和被置換出來的碳；用觀察法配平，反應條件是點燃寫在等號上邊；
鈉與二氧化碳的生成物中有氧化鈉和碳，因為氧化鈉能繼續與二氧化碳反應生成碳酸鈉，所以產物中還有可能是碳酸鈉和碳；
（1）因為碳不溶于水，且是黑色固體，所以通過結論燃燒產物中肯定有碳，可反推出實驗現象是溶于水后有黑色不溶物；
（2）檢驗是否存在碳酸鈉，可以檢驗是否存在碳酸根離子，通過表中信息可知，碳酸鈣、碳酸鋇都是沉淀；所以加入氯化鈣溶液（或氯化鋇溶液），產生白色沉淀，產物中一定有碳酸根離子，即一定含有碳酸鈉；
（3）檢驗氧化鈉利用氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，顯堿性，能使無色酚酞試液變紅，因為碳酸鈉也顯堿性，所以用過量的氯化鈣溶液（或氯化鋇溶液）將碳酸鈉除掉，再加入酚酞試液，如果變紅，說明顯堿性，說明含有氧化鈉．也可以加入硫酸銅溶液（或氯化銅、硝酸銅）能生成藍色沉淀，說明有氫氧根，說明含有氧化鈉．
故答案為：4Na+CO₂

點燃  .

2Na₂O+C
Na₂CO₃     ③
（1）有黑色不溶物
（2）足量氯化鈣溶液（或氯化鋇溶液），產生白色沉淀，產物中一定有碳酸鈉 
（3）取（2）中所得少量上層清夜，滴加酚酞，無色酚酞變紅，產物中一定有氧化鈉．
硫酸銅溶液（或氯化銅、硝酸銅）

點評：本題容易出錯的地方是對于氧化鈉的檢驗，要利用氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉，再對氫氧化鈉進行鑒別，不要忽略碳酸鈉也顯堿性，必須先把碳酸鈉除掉，再檢驗氫氧化鈉．