Question

10．查資料顯示，過氧化鈉（Na₂O₂）和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，化學方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．小翔同學和小何同學分別設計了圖甲和圖乙的實驗裝置．檢查氣密性良好后進行實驗驗證．
預熱后對試管進行加熱（2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O）
（1）觀察到圖甲濃硫酸中有氣泡產生，蚊香熄滅，濃硫酸的作用是干燥二氧化碳，觀察圖乙中的現象是蚊香燃燒更劇烈，說明有氧氣產生，由資料和實驗可得出的結論是濕潤的二氧化碳更容易和過氧化鈉反應．
（2）某化學興趣小組對以上甲、乙裝置試管中加熱后的成分進行探究分析．

[提出問題]加熱后的試管中殘留物成分是什么呢？
[提出猜想]猜想1：只有碳酸鈉  猜想2：只有碳酸氫鈉  猜想3：有碳酸鈉和碳酸氫鈉．
[查閱資料]①碳酸鈉固體受熱不分解．
②碳酸氫鈉溶液中滴加氯化鈣溶液無明顯現象，而碳酸鈉溶液中滴加氯化鈣溶液有白色沉淀產生．
[實驗探究]

實驗內容	預測現象	結論
實驗一：取一定量殘留固體于試管中，加熱一段時間后，冷卻，稱量	加熱前后固體質量減少（“不變”或“減少”）．	含有碳酸氫鈉
實驗二：取適量殘留固體于試管中，加放蒸餾水充分振蕩，滴入氯化鈣溶液．	溶液中產生白色沉淀	含有碳酸鈉
結合實驗一和實驗二得出，猜想3正確．

[反思交流]小雯同學認為，不用實驗可得出猜想2錯誤，其理由是碳酸氫鈉受熱易分解，不可能只含有碳酸氫鈉．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥二氧化碳，氧氣能夠支持燃燒；
（2）根據碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質以及反應的實驗現象確定物質的成分；
（3）根據碳酸氫鈉受熱易分解解答．

解答 解•：（1）濃硫酸具有吸水性，能吸收碳酸氫鈉受熱分解產生的水蒸氣；
觀察圖乙中的現象是蚊香燃燒更劇烈，說明有氧氣產生，即過氧化鈉和二氧化碳反應生成了氧氣；
甲中和過氧化鈉混合的二氧化碳是干燥的，不容易和過氧化鈉反應，因此沒有反應的二氧化碳能使燃燒的蚊香熄滅，而乙中的二氧化碳中含有水蒸氣，容易和過氧化鈉反應生成氧氣，由資料和實驗可得出的結論是濕潤的二氧化碳更容易和過氧化鈉反應；
故填：干燥二氧化碳；蚊香燃燒更劇烈；濕潤的二氧化碳更容易和過氧化鈉反應；
（2）碳酸氫鈉可能是部分分解，故殘留的固體可能是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，故填：有碳酸鈉和碳酸氫鈉；
取一定量殘留固體于試管中，加熱一段時間后，冷卻，稱量，由于含有碳酸氫鈉，碳酸氫鈉受熱會分解生成二氧化碳和水蒸氣逸出，故固體質量會減少；含有碳酸鈉，則碳酸鈉能與氯化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀，故猜想3正確；故填：

實驗內容	預測現象	結論
實驗一：取一定量殘留固體于試管中，加熱一段時間后，冷卻，稱量	加熱前后固體質量 減少（“不變”或“減少”）．	含有碳酸氫鈉
實驗二：取適量殘留固體于試管中，加放蒸餾水充分振蕩，滴入 氯化鈣溶液．	溶液中 產生白色沉淀	含有碳酸鈉
結合實驗一和實驗二得出，猜想 3正確．

由于碳酸氫鈉受熱易分解，故加熱后的殘留物不可能只含有碳酸氫鈉，故不用實驗也可以看出，猜想2是錯誤的，故填：碳酸氫鈉受熱易分解，不可能只含有碳酸氫鈉．

點評 本題考查的是碳酸氫鈉和碳酸鈉性質的實驗探究，完成此題，可以依據已有的物質的性質結合物質間反應的實驗現象進行．