Question

某學(xué)習(xí)小組在探究CO₂與NaOH溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，先用鋁制易拉罐收集滿(mǎn)一罐CO₂氣體，然后迅速向其中加入一定量的NaOH濃溶液，立即將易拉罐口封閉（不漏氣），輕輕搖動(dòng)易拉罐，發(fā)現(xiàn)易拉罐很快變癟，但過(guò)一段時(shí)間后，易拉罐又重新鼓起來(lái)（反應(yīng)過(guò)程中溫度的變化忽略不計(jì)）．
[提出問(wèn)題]易拉罐為什么先癟后鼓？
[查閱資料]①NaOH跟Ca（OH）₂的性質(zhì)相似；②Na₂CO₃具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，只有在高溫條件下才會(huì)分解，但易與酸反應(yīng)而產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w；③鋁單質(zhì)比較容易被酸、堿腐蝕．
[分析猜想]易拉罐開(kāi)始變癟的原因是______（用化學(xué)方程式表示），易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了氣體A，其成分極有可能是CO₂或H₂．
[設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]為了檢驗(yàn)鋁制易拉罐中重新生成的氣體成分，小組又進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，并記錄了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①將易拉罐口打開(kāi)，迅速用燃著的木條伸入罐口	發(fā)出“噗”的一聲，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，片刻后熄滅	說(shuō)明罐中重新生成的氣體A是______；反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
②取少量鋁片于試管中，先加入適量的水，片刻后再加入少量的氫氧化鈉溶液	先加水，沒(méi)有明顯變化，后加入氫氧化鈉溶液后產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體	說(shuō)明不能與水直接反應(yīng)，但能夠與______溶液反應(yīng)．
③取少量易拉罐中反應(yīng)后的溶液與試管中，加入過(guò)量的稀鹽酸	產(chǎn)生了無(wú)色無(wú)味氣體，把該氣體通入澄清石灰水中發(fā)現(xiàn)______．	說(shuō)明CO2氣體被NaOH溶液吸收

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
（1）鋁制易拉罐變癟的原因是______；（用文字說(shuō)明，下同）
（2）鋁制易拉罐重新鼓起的原因是______．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究你獲得一條對(duì)金屬鋁化學(xué)性質(zhì)的新認(rèn)識(shí)：______．
（4）Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生了氣體的同時(shí)還生成了偏鋁酸鈉（NaAlO₂），寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)堿溶液的化學(xué)性質(zhì)分析解答【分析猜想】，堿溶液能與酸性氧化物反應(yīng)，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氣壓減�。�
（2）根據(jù)信息“鋁單質(zhì)比較容易被酸、堿腐蝕”；氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)完之后剩余的氫氧化鈉溶液又與鋁反應(yīng)生成氫氣，通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)易拉罐中加入水不反應(yīng)，即可說(shuō)明氫氧化鈉與鋁發(fā)生了反應(yīng)；根據(jù)化學(xué)方程式推斷物質(zhì)的化學(xué)式，可根據(jù)反應(yīng)前后原子種類(lèi)和個(gè)數(shù)不變來(lái)推斷．
解答：解：[分析猜想]二氧化碳能與堿溶液反應(yīng)，使罐內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減小，易拉罐變癟；化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
【設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
①根據(jù)題中信息，易拉罐中產(chǎn)生的氣體能燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，說(shuō)明二氧化碳與加入的氫氧化鈉溶液反應(yīng)完之后，剩余的氫氧化鈉溶液與鋁發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟②取少量鋁片于試管中，先加入適量的水，無(wú)明顯變化，說(shuō)明鋁不能與水反應(yīng)，再加入少量的氫氧化鈉溶液．產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體氫氣，說(shuō)明鋁與氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈉反應(yīng)而不是與水反應(yīng)．由此可得出鋁能與氫氧化鈉等堿性溶液反應(yīng)．
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
（1）鋁制易拉罐變癟的原因是 CO₂被NaOH溶液吸收；
（2）鋁制易拉罐重新鼓起的原因是 鋁與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生了氣體．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究你獲得一條對(duì)金屬鋁化學(xué)性質(zhì)的新認(rèn)識(shí)：鋁單質(zhì)既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，均能生成氫氣．
（4）Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生了氣體的同時(shí)還生成了偏鋁酸鈉（NaAlO₂），寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
故答案為：[分析猜想]CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；①氫氣（H₂）；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
②NaOH（堿性）；③變渾濁
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]（1）CO₂被NaOH溶液吸收；
（2）鋁與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生了氣體．
（3）鋁單質(zhì)既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，均能生成氫氣．
（4）2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
點(diǎn)評(píng)：本題是一新信息題，關(guān)健是能將題中信息提煉加工成有用信息，并應(yīng)用信息解決新問(wèn)題的能力．