Question

15．某研究性學(xué)習(xí)小組在課外讀物中看到：“通常CO₂可做滅火劑，但有些物質(zhì)（如Na）著火，不能用O₂熄火．”他們決定探究CO₂與Na反應(yīng)的產(chǎn)物．

[提出猜想]CO₂與Na反應(yīng)可能產(chǎn)生4種物質(zhì)：C、CO、Na₂CO₃和Na₂O．
[查閱資料]①Na是非常活潑的金屬，常溫下能與O₂、H₂O等物質(zhì)反應(yīng)；②NaHCO₃飽和溶液不與CO₂反應(yīng)；③Na₂O是白色固體；④向銀氨溶液[Ag（NH₃）₂OH]中通入CO產(chǎn)生灰色沉淀．
[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（部分夾持儀器已略去）．
（1）實(shí)驗(yàn)記錄

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋
①	打開(kāi)a，關(guān)閉b，由長(zhǎng)頸漏斗注入稀鹽酸	I．A中產(chǎn)生大量氣泡 II．E中出現(xiàn)渾濁	E中出現(xiàn)渾濁后，再點(diǎn)燃酒精燈的目的是：排出裝置中的空氣，防止空氣的干擾
②	當(dāng)E中出現(xiàn)渾濁時(shí)，打開(kāi)b，關(guān)閉a，點(diǎn)燃酒精燈	I．D中Na劇烈燃燒，產(chǎn)生白煙．內(nèi)壁附著黑色、白色固體 II．G中產(chǎn)生灰色沉淀	D試管中的反應(yīng)產(chǎn)物一定有C和CO
③	取反應(yīng)后D中少量白色固體于另一支試管中，加水溶解，再加入CaCl2稀溶液	產(chǎn)生白色沉淀	D試管中的反應(yīng)產(chǎn)物還有Na2CO3

（2）實(shí)驗(yàn)反思
①裝置B可除去混雜在CO₂中的HCl，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
②若無(wú)裝置C，對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響的物質(zhì)是水；
③寫(xiě)出E中出現(xiàn)渾濁所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
④[Ag（NH₃）₂OH]與CO反應(yīng)，生成灰色沉淀Ag、碳酸銨和氨氣，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Ag（NH₃）₂OH+CO=3Ag+（NH₄）₂CO₃和4NH₃↑．

Answer 1

分析 題圖所示實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：石灰石和鹽酸制得的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)過(guò)B、C裝置凈化、干燥后，依次通過(guò)D、F、G裝置，其中裝置E可自由控制二氧化碳的通入與否．
裝置的作用：裝置B凈化吸收混有的氯化氫氣體；裝置C干燥二氧化碳；裝置D中發(fā)生鈉在二氧化碳?xì)怏w中的燃燒，可通過(guò)點(diǎn)燃燈加熱來(lái)控制；裝置E裝有澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，使用開(kāi)關(guān)a控制；裝置F盛有氫氧化鈉溶液吸收混合氣體中的二氧化碳，使用開(kāi)關(guān)b控制；裝置G盛有銀氨溶液[Ag（NH₃）₂OH]，檢驗(yàn)氣體CO的存在；最后用氣球進(jìn)行尾氣收集處理．

解答 解：（1）①打開(kāi)a關(guān)閉b，控制二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入裝置E，二氧化碳通入澄清石灰水，生成不溶于水的碳酸鈣，石灰水變渾濁．E中出現(xiàn)渾濁，二氧化碳?xì)怏w通入了裝置E，說(shuō)明了裝置內(nèi)已充滿二氧化碳，即裝置內(nèi)的空氣全部排出．
故答：排出裝置中的空氣，防止空氣的干擾；
②點(diǎn)燃酒精燈使裝置D中的燃燒反應(yīng)開(kāi)始發(fā)生，打開(kāi)b關(guān)閉a，使燃燒后氣體依次通過(guò)裝置F和G．鈉與二氧化碳反應(yīng)的反應(yīng)物中僅含鈉、碳、氧三種元素，由這三種元素組成的物質(zhì)中呈黑色的只可能是單質(zhì)碳，即裝置D中生成的黑色固體為單質(zhì)碳．裝置G中氯化鈀溶液出現(xiàn)黑色沉淀，結(jié)合資料④可知混合氣體中含有CO．
故選C和CO；
③鈉與二氧化碳反應(yīng)生成的白色固體物質(zhì)可能為氧化鈉、碳酸鈉等，加水溶解并加入石灰水，出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明白色固體物質(zhì)中含有碳酸根，即含有碳酸鈉．
故答：Na₂CO₃；
（2）實(shí)驗(yàn)反思
①裝置B中NaHCO₃飽和溶液可除去混雜在CO₂中的HCl，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；故答案為：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
②C裝置中應(yīng)裝濃硫酸，若無(wú)裝置C，對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響的物質(zhì)是水；故答案為：水；
③氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
④[Ag（NH₃）₂OH]與CO反應(yīng)，生成灰色沉淀Ag、碳酸銨和氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Ag（NH₃）₂OH+CO=3Ag+（NH₄）₂CO₃和4NH₃↑．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．