Question

3．鎂在二氧化碳中能燃燒，鈉比鎂更活潑，那么鈉能在二氧化碳中燃燒嗎？某研究性學習小組設(shè)計了如下裝置進行探究．

（1）寫出鎂在二氧化碳中燃燒的化學反應(yīng)方程式2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（2）該裝置中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是除去CO₂中混有的HCl，濃硫酸的作用是干燥CO₂氣體．
（3）用酒精燈在試管D底部加熱，鈉在充滿二氧化碳氣體的試管里劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量的白煙．試管底部有黑色物質(zhì)生成．試管冷卻后，試管壁上附著一層白色物質(zhì)．往試管中加水，白色物質(zhì)溶解于水，黑色物質(zhì)不溶．過濾，得到澄清的濾液．往濾液中加澄清石灰水，溶液變渾濁．再滴入稀鹽酸，溶液中有氣泡出現(xiàn)．則試管壁上附著的白色物質(zhì)是Na₂CO₃．將濾紙上的黑色物質(zhì)在坩堝中灼燒，黑色物質(zhì)能燃燒．則該黑色物質(zhì)是C（碳）．試寫出鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學方程式：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．

Answer 1

分析 探究鈉能否在二氧化碳中燃燒實驗流程：首先制取純凈的二氧化碳，A裝置制取二氧化碳，再除掉制取中混有的氯化氫氣體、水；B裝置除氯化氫氣體時，不能用氫氧化鈉溶液，因為氫氧化鈉會和二氧化碳反應(yīng)；C裝置除水時用濃硫酸作干燥劑；在點燃D裝置中的酒精燈前，必須除去系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)的空氣，防止鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)；通過對生成物進行了探究實驗可得出鈉與二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和碳．
（1）鎂條與二氧化碳發(fā)生置換反應(yīng)生成碳與氧化鎂；
（2）石灰石和鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，鹽酸易揮發(fā)，裝置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氫氣體；
（3）用酒精燈在試管D底部加熱，鈉在充滿二氧化碳氣體的試管里劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量的白煙溶解于水加澄清石灰水，溶液變渾濁．再滴入稀鹽酸，溶液中有氣泡出現(xiàn)為Na₂CO₃，黑色物質(zhì)不溶為C．

解答 解：（1）鎂條與二氧化碳發(fā)生置換反應(yīng)，生成碳與氧化鎂，反應(yīng)為2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（2）石灰石和鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，鹽酸易揮發(fā)，制得的二氧化碳中混有氯化氫，裝置B的作用是除去氯化氫氣體；在除氯化氫氣體時，不能用氫氧化鈉溶液，因為氫氧化鈉會和二氧化碳反應(yīng)，二氧化碳在碳酸氫鈉中不溶，需用飽和碳酸氫鈉來吸收氯化氫，濃硫酸具有吸水性，可以用濃硫酸做干燥劑來吸收水，
故答案為：除去CO₂中混有的HCl；干燥CO₂氣體；
（3）白色物質(zhì)滴入稀鹽酸，溶液中有氣泡出現(xiàn)，應(yīng)為Na₂CO₃，將濾紙上的黑色物質(zhì)干燥，點燃，其燃燒產(chǎn)物無色無味且能使澄清石灰水變渾濁，則玻璃管中的黑色物質(zhì)是碳，涉及反應(yīng)為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C，
故答案為：Na₂CO₃；C（碳）；4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．

點評 本題考查于性質(zhì)實驗方案的設(shè)計和探究，側(cè)重于基礎(chǔ)知識的考查，注意把握實驗原理和物質(zhì)的性質(zhì)，為解答該題的關(guān)鍵，答題時注意題給信息和反應(yīng)現(xiàn)象，注意仔細審題，題目難度中等．