Question

為探究CO₂的化學(xué)性質(zhì)，需要制取并收集干燥的CO₂，以下是老師提供的一些實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的化學(xué)方程式為_(kāi)_______，
收集裝置為_(kāi)_______（填字母），檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的方法是________，觀察火焰是否熄滅．
（2）化學(xué)課上，李芹同學(xué)將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO₂的集氣瓶中，鈉在瓶中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)．
[提出問(wèn)題]黑色顆粒和白色物質(zhì)可能是什么呢？
[進(jìn)行猜想]你認(rèn)為黑色顆粒是________，小明認(rèn)為白色物質(zhì)是氧化鈉，小藝認(rèn)為是碳酸鈉，小亮認(rèn)為是氧化鈉和碳酸鈉的混合物，小華認(rèn)為是氫氧化鈉．
你認(rèn)為_(kāi)_______的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是________．
[查閱資料]CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉．
[實(shí)驗(yàn)探究]李芹同學(xué)對(duì)白色物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
實(shí)驗(yàn)方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無(wú)色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色，結(jié)論：白色物質(zhì)為氧化鈉．
實(shí)驗(yàn)方案2：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過(guò)量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，然后過(guò)濾，再向溶液里滴加無(wú)色酚酞試液，無(wú)明顯現(xiàn)象出現(xiàn)．結(jié)論：白色物質(zhì)為_(kāi)_______．
[反思評(píng)價(jià)]小娟同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方案1得出的結(jié)論不正確，其理由是________．
[得出結(jié)論]鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為_(kāi)_______．

Answer 1

解：（1）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水和二氧化碳．故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，因此選擇裝置B向上排空氣法收集氣體；驗(yàn)滿二氧化碳?xì)怏w的方法：將燃著的木條放在集氣瓶口觀察現(xiàn)象，如立即熄滅就證明已收集滿．
（2）因?yàn)槭氢c在二氧化碳中燃燒，根據(jù)元素守恒，黑色顆粒是炭黑；根據(jù)元素守恒，反應(yīng)前沒(méi)有氫元素，因此不可能是氫氧化鈉，故小華的猜想是錯(cuò)誤的；通過(guò)加入過(guò)量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，然后過(guò)濾，再向溶液里滴加無(wú)色酚酞試液，無(wú)明顯現(xiàn)象出現(xiàn)，得出結(jié)論白色固體為碳酸鈉．碳酸鈉屬于鹽，但是它顯堿性，能使無(wú)色的酚酞試液變紅色；因此最后得出結(jié)論：鈉和二氧化碳生成碳酸鈉和單質(zhì)碳，要注意配平，方程式為；4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C．
故答案為：
（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；B；將燃著的木條放在集氣瓶口；
（2）炭黑；小華；反應(yīng)物中無(wú)H元素；Na₂CO₃；Na₂CO₃溶液也能使酚酞試液變紅；4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C．
分析：實(shí)驗(yàn)室是用石灰石和稀鹽酸來(lái)制取二氧化碳的，檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的方法是將：燃著的木條放在集氣瓶口觀察現(xiàn)象．二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空氣法收集氣體．金屬鈉在二氧化碳中燃燒生成黑色顆粒和白色固體，黑色顆粒是炭黑；然后對(duì)白色固體進(jìn)行探究，在探究過(guò)程中要注意運(yùn)用元素守恒，要由現(xiàn)象得出正確結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)主要考查二氧化碳的制法、干燥、驗(yàn)滿和收集方法，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究了二氧化碳的其他化學(xué)性質(zhì)．本題通過(guò)提出問(wèn)題、做出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和反思評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了科學(xué)探究的一般過(guò)程．本題型也是近幾年的中考熱點(diǎn)之一，本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．