Question

Mg能在CO₂中燃燒，Na比Mg更活潑，那么Na能在CO₂中燃燒嗎？某研究性學習小組設計了如下裝置進行探究．

（1）該裝置B中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是

 

，
裝置C中濃硫酸的作用是

 

．
（2）從試劑瓶中取出的金屬鈉，必須經過必要的操作，方可進行后續(xù)的實驗，該必要的操作是

 

．
（3）放進玻璃管中的金屬鈉在加熱之前，必須先打開活塞，通入CO₂，這樣操作的原因是

 

．
（4）用酒精燈給玻璃管加熱，Na在充滿CO₂氣體的玻璃管里劇烈地燃燒，產生大量的白煙．玻璃管冷卻后，只有兩種物質，在玻璃管壁上附著一層白色物質，玻璃管中有黑色物質生成．將玻璃管內物質轉移至燒杯中，加水，白色物質溶解于水，黑色物質不溶．過濾，得到澄清的濾液．往濾液中加CaCl₂溶液，溶液變白色渾濁；再滴入稀鹽酸，溶液中有氣泡出現，則此小組所做Na在CO₂中燃燒實驗的化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,鈉的化學性質

專題：實驗設計題,元素及其化合物

分析：要探究鈉能否在二氧化碳中燃燒，首先要制取純凈的二氧化碳，分析實驗裝置的原理，先制取二氧化碳，再除掉制取中混有的氯化氫氣體、水；在除氯化氫氣體時，不能用氫氧化鈉溶液，因為氫氧化鈉會和二氧化碳反應；在除水時可以用濃硫酸作干燥劑；在點燃d裝置中的酒精燈前，必須除去系統(tǒng)內內的空氣，防止鈉與空氣中的氧氣反應；通過對生成物進行了探究實驗可得出鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和碳．

解答： 解：（1）裝置B的作用是除去氯化氫氣體；在除氯化氫氣體時，不能用氫氧化鈉溶液，因為氫氧化鈉會和二氧化碳反應，需用飽和碳酸氫鈉來吸收氯化氫，濃硫酸具有吸水性，可以用濃硫酸做干燥劑來吸收水，
故答案為：除去CO₂中混有的HCl；干燥CO₂氣體；
（2）鈉保存在煤油中，由于鈉性質活潑，易被氧化為氧化鈉，實驗時應用濾紙吸干表面的煤油，并用小刀切去表層，去除煤油、氧化物對實驗的干擾
故答案為：用濾紙吸干表面的煤油，并用小刀切去表層；
（3）在點燃D裝置中的酒精燈前，必須除去系統(tǒng)內內的空氣，防止鈉與空氣中的氧氣反應，
故答案為：用二氧化碳排盡玻璃管內空氣，以防加熱時空氣中氧氣氧化金屬鈉；
（4）白色物質滴入稀鹽酸，溶液中有氣泡出現，應為Na₂CO₃，將濾紙上的黑色物質干燥，點燃，其燃燒產物無色無味且能使澄清石灰水變渾濁，則玻璃管中的黑色物質是碳，涉及反應為4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C，
故答案為：4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C．

點評：本題以鈉為載體考查了性質實驗方案設計，注意把握物質的性質及實驗原理，審題時注意篩選有用信息并靈活運用基礎知識解答，題目難度不大．