Question

學習了CO₂的有關知識后，同學們查閱資料發現Mg能在CO₂中燃燒：2Mg+CO₂═2MgO+C，所以鎂著火不能來CO₂來滅火，但沒有找到有關Na能否與CO₂反應的介紹．于是同學們展開了鈉著火能否用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　_________　．

【實驗】將燃著的鈉伸入裝有CO₂的集氣瓶中，鈉能在集氣瓶中繼續燃燒．

進一步【查閱資料】得知：

①Na₂O是白色固體，能與CO₂反應生成Na₂CO₃，也能與H₂O反應生成NaOH．

②Ba（OH）₂溶于而BaCO₃不溶于水．

③Na₂CO₃的存在會干擾NaOH的檢測．

基于以上資料，同學們認為鈉在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：

Ⅰ．Na₂O、C；Ⅱ　_________　、C；Ⅲ．NaOH、C；Ⅳ．Na₂O、Na₂CO₃、C

通過理論分析，猜想　_________　（填序號）肯定錯誤的，理由是　_________　

【驗證猜想】

步驟	實驗操作	主要實驗現象	結論（燃燒產物判斷）
（1）	將產物溶于適量水中	部分溶解，試管底部有黑色固體	燃燒產物中肯定有C
（2）	取少量（1）所得上層溶液，加入過量的BaCl2溶液	_________	燃燒產物中肯定有Na2CO3
（3）	取少量（2）所得上層清液，加入　_________　溶液	有藍色沉淀生成	燃燒產物中肯定有　_________

在步驟（2）中BaCl₂溶液為什么要加入至過量？其原因是：　_________　．

【結論】猜想　_________　（填序號）是正確的．

Answer 1

解析：　【提出猜想】鈉能發生類似于CO₂與鎂的反應，故可用類比的方法書寫其發生的化學方程式為：4Na+CO₂2Na₂O+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．②Ba（OH）₂溶于水而BaCO₃不溶于水．③Na₂CO₃的存在會干擾NaOH的檢測．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：ⅠNa₂O、C；ⅡNa₂CO₃、C；ⅢNaOH、C；ⅣNa₂O、Na₂CO₃、C；

通過理論分析，猜想：Ⅲ肯定是錯誤的，理由是：NaOH中有氫元素而反應物中沒有氫元素，根據質量守恒定律可知Ⅲ錯誤．

【驗證猜想】由操作和現象，得出結論；或由操作和結論，推測現象；或由現象和結論，推測操作：故

步驟	實驗操作	主要實驗現象	結論（燃燒產物判斷）
（1）	將產物溶于適量水中	部分溶解，試管 底部有黑色固體	燃燒產物中肯定有C（炭）
（2）	�。�1）所得少量上層清液，加入過量的BaCl2溶液	有白色沉淀生成	燃燒產物中肯定有Na2CO3
（3）	�。�2）所得少量上層清液，加入 CuSO4（或CuCl2）溶液	有藍色沉淀生成	燃燒產物中肯定有 Na2O

在步驟（2）中BaCl₂溶液要加入至過量，目的是完全除去Na₂CO₃，以免Na₂CO₃干擾NaOH的檢驗．

【結論】通過實驗驗證可知猜想Ⅳ正確．

故答案為：【提出猜想】4Na+CO₂2Na₂O+C；

【實驗】Na₂CO₃；Ⅲ；NaOH中有氫元素而反應物中沒有氫元素，根據質量守恒定律可知Ⅲ錯誤；

【驗證猜想】

步驟	實驗操作	主要實驗現象	結論（燃燒產物判斷）
（1）
（2）		有白色沉淀生成
（3）	CuSO4（或CuCl2）		Na2O

完全除去Na₂CO₃，以免Na₂CO₃干擾NaOH的檢驗；

【結論】Ⅳ．