Question

為探究CO₂的化學性質，需要制取并收集干燥的CO₂，以下是老師提供的一些實驗裝置．

（1）實驗室制取CO₂的化學方程式為______，
收集裝置為______（填字母），檢驗二氧化碳是否收集滿的方法是______，觀察火焰是否熄滅．
（2）化學課上，李芹同學將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO₂的集氣瓶中，鈉在瓶中繼續燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質．
[提出問題]黑色顆粒和白色物質可能是什么呢？
[進行猜想]你認為黑色顆粒是______，小明認為白色物質是氧化鈉，小藝認為是碳酸鈉，小亮認為是氧化鈉和碳酸鈉的混合物，小華認為是氫氧化鈉．
你認為______的猜想是錯誤的，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．
[實驗探究]李芹同學對白色物質進行實驗探究．
實驗方案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，向其中加入無色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色，結論：白色物質為氧化鈉．
實驗方案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，向其中加入過量的CaCl₂溶液，出現白色沉淀，然后過濾，再向溶液里滴加無色酚酞試液，無明顯現象出現．結論：白色物質為______．
[反思評價]小娟同學認為實驗方案1得出的結論不正確，其理由是______．
[得出結論]鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為______ 2Na₂CO₃+C

Answer 1

【答案】分析：實驗室是用石灰石和稀鹽酸來制取二氧化碳的，檢驗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；然后對白色固體進行探究，在探究過程中要注意運用元素守恒，要由現象得出正確結論．
解答：解：（1）碳酸鈣和鹽酸反應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；驗滿二氧化碳氣體的方法：將燃著的木條放在集氣瓶口觀察現象，如立即熄滅就證明已收集滿．
（2）因為是鈉在二氧化碳中燃燒，根據元素守恒，黑色顆粒是炭黑；根據元素守恒，反應前沒有氫元素，因此不可能是氫氧化鈉，故小華的猜想是錯誤的；通過加入過量的CaCl₂溶液，出現白色沉淀，然后過濾，再向溶液里滴加無色酚酞試液，無明顯現象出現，得出結論白色固體為碳酸鈉．碳酸鈉屬于鹽，但是它顯堿性，能使無色的酚酞試液變紅色；因此最后得出結論：鈉和二氧化碳生成碳酸鈉和單質碳，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；反應物中無H元素；Na₂CO₃；Na₂CO₃溶液也能使酚酞試液變紅；4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C．
點評：本考點主要考查二氧化碳的制法、干燥、驗滿和收集方法，并設計實驗方案探究了二氧化碳的其他化學性質．本題通過提出問題、做出猜想、設計實驗方案、進行實驗和反思評價等環節，體現了科學探究的一般過程．本題型也是近幾年的中考熱點之一，本考點主要出現在實驗題中．