Question

9．炭粉與Na₂O₂反應(yīng)的產(chǎn)物比較復(fù)雜，某化學(xué)研究小組在實(shí)驗(yàn)室中以炭粉與Na₂O₂反應(yīng)為探究對(duì)象，擬通過實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)后的產(chǎn)物，提出如下4種猜想．
猜想1：反應(yīng)后產(chǎn)物是Na₂CO₃
猜想2：反應(yīng)后產(chǎn)物是Na₂O和CO
猜想3：反應(yīng)后產(chǎn)物是Na₂O和CO₂
猜想4：反應(yīng)后產(chǎn)物是Na₂CO₃和Na₂O
（1）實(shí)驗(yàn)前．小組成員經(jīng)過討論認(rèn)定猜想3不成立，理由是氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．
（2）實(shí)驗(yàn)過程．已知：濕潤(rùn)的氯化鈀試紙遇CO變黑，可用于檢驗(yàn)是否有CO生成，針對(duì)猜想1、2、4，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：

①根據(jù)上圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置，并檢查氣密性．
②將0.3g炭粉與3.9gNa₂O₂均勻混合裝入試管，在靠近試管口處放置一張濕潤(rùn)的氯化鈀試紙．
③用酒精燈微微加熱試管底部．
④試管中發(fā)生劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生火花，氯化鈀試紙未變黑，澄清石灰水未變渾濁．
其中裝置B的作用是作安全瓶，防止倒吸；由此可推測(cè)猜想2不成立．若CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀（Pd），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl．
（3）結(jié)果分析討論．
試管冷卻至室溫、稱量、測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為4.2g，由此可初步確認(rèn)猜想1是正確的，炭粉與Na₂O₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+Na₂O．
請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述猜想4，完成下表中內(nèi)容．（可供選擇的藥品有BaCl₂溶液、酚酞溶液、鹽酸等）

實(shí)驗(yàn)方案（不要求寫具體操作過程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

Answer 1

分析 （1）氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉；
（2）若生成二氧化碳被石灰水吸收，容易產(chǎn)生倒吸的危險(xiǎn)；氯化鈀試紙未變黑，澄清石灰水未變渾濁，說明沒有CO、CO₂生成；CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀（Pd），CO氧化生成二氧化碳，還有HCl生成；
（3）剩余固體的質(zhì)量為4.2g，等于反應(yīng)物總質(zhì)量，說明沒有氣體生成，初步確認(rèn)生成碳酸鈉；根據(jù)原子守恒可知，不能只生成Na₂CO₃，還有氧化鈉生成；
若產(chǎn)物是Na₂CO₃和Na₂O，溶于水后因反應(yīng)生成氫氧化鈉，用氯化鋇排除碳酸鈉的影響，溶液呈堿性，

解答 解：（1）由于氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，故猜想3不成立，
故答案為：氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉；
（2）若生成二氧化碳被石灰水吸收，容易產(chǎn)生倒吸的危險(xiǎn)，裝置B的作用是作安全瓶，防止倒吸；氯化鈀試紙未變黑，澄清石灰水未變渾濁，說明沒有CO、CO₂生成，由此可推測(cè)猜想2不成立，CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀（Pd），CO氧化生成二氧化碳，還有HCl生成，反應(yīng)方程式為：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl，
故答案為：作安全瓶，防止倒吸；2；PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl；
（3）剩余固體的質(zhì)量為4.2g，等于反應(yīng)物總質(zhì)量，說明沒有二氧化碳生成，初步確認(rèn)生成碳酸鈉，猜想1成立，根據(jù)原子守恒可知，不能只生成Na₂CO₃，還有氧化鈉生成，反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+Na₂O；
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想4：將反應(yīng)后的物質(zhì)溶于水，再加入足量的氯化鋇溶液，滴入幾滴酚酞溶液，若溶液變紅色，說明猜想成立，
故答案為：1；2Na₂O₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+Na₂O；

實(shí)驗(yàn)方案（不要求寫具體操作過程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
加水溶解，再加入足量的氯化鋇溶液，滴入幾滴酚酞溶液	若溶液變紅色，說明猜想成立

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點(diǎn)評(píng) 本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，較好的考查學(xué)生分析推理能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，難度中等．