Question

（2012?北京一模）学习了CO₂的有关知识之后，同学们查阅资料发现Mg能在CO₂中燃烧：
2Mg+CO₂═2MgO+C，所以镁着火不能用CO₂来灭火．但没有找到有关钠能否与CO₂反应的介绍．于是同学们展开钠着火能否用CO₂来灭火的探究．
【提出猜想】钠能发生类似于CO₂与镁的反应，可能的化学方程式为：

4Na+CO₂

点燃  .

2Na₂O+C

．
【实验】将燃着的钠伸入装有CO₂的集气瓶中，钠能在CO₂中继续燃烧．
进一步【查阅资料】得知：
①Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，与H₂O反应生成NaOH．
②室温下部分酸碱盐的溶解性表（氯化钡溶液呈中性）

	Ba2+	Ca2+	Na+	Cu2+
OH-	溶	微	溶	不
CO32-	不	不	溶	不
Cl-	溶	溶	溶	溶

基于以上资料，同学们认为钠在CO₂中燃烧的产物应该与Mg在CO₂中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：
①Na₂O、C       ②

Na₂CO₃

、C     ③NaOH、C      ④Na₂O、Na₂CO₃、C
通过理论分析，猜想

③

（填序号）肯定是错误的．

步骤	实验操作	主要实验现象	结论（燃烧产物判断）
（1）	取少量产物于试管中，加适量水中，振荡，静止		燃烧产物中肯定有炭
（2）	取（1）所得少量上层清液，加入
（3）

【验证猜想】（最终猜想④是正确的）
在步骤（3）中也可以通过加入

硫酸铜溶液（或氯化铜、硝酸铜）

试剂的方法进行检验（任写一种与（3）中所加不同种类的试剂）．
【结论】猜想④正确．金属钠着火不能用二氧化碳灭火．

Answer 1

分析：根据镁与二氧化碳反应的生成物，写出钠与二氧化碳反应的生成物；
根据信息：Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，与H₂O反应生成NaOH，来进行推测产物；
（1）根据碳不溶于水的性质考虑；
（2）鉴别碳酸根离子的存在方法：用可溶性的钡离子或可溶性钙离子，产生白色沉淀即可；
（3）进别氧化钠的存在，利用氧化钠溶于水生成氢氧化钠，显碱性来考虑验证方法．

解答：解：镁与二氧化碳反应的产物是镁与氧结合生成氧化镁，把碳置换出来，所以钠与二氧化碳反应的产物是钠与氧结合生成氧化钠和被置换出来的碳；用观察法配平，反应条件是点燃写在等号上边；
钠与二氧化碳的生成物中有氧化钠和碳，因为氧化钠能继续与二氧化碳反应生成碳酸钠，所以产物中还有可能是碳酸钠和碳；
（1）因为碳不溶于水，且是黑色固体，所以通过结论燃烧产物中肯定有碳，可反推出实验现象是溶于水后有黑色不溶物；
（2）检验是否存在碳酸钠，可以检验是否存在碳酸根离子，通过表中信息可知，碳酸钙、碳酸钡都是沉淀；所以加入氯化钙溶液（或氯化钡溶液），产生白色沉淀，产物中一定有碳酸根离子，即一定含有碳酸钠；
（3）检验氧化钠利用氧化钠溶于水生成氢氧化钠，显碱性，能使无色酚酞试液变红，因为碳酸钠也显碱性，所以用过量的氯化钙溶液（或氯化钡溶液）将碳酸钠除掉，再加入酚酞试液，如果变红，说明显碱性，说明含有氧化钠．也可以加入硫酸铜溶液（或氯化铜、硝酸铜）能生成蓝色沉淀，说明有氢氧根，说明含有氧化钠．
故答案为：4Na+CO₂

点燃  .

2Na₂O+C
Na₂CO₃     ③
（1）有黑色不溶物
（2）足量氯化钙溶液（或氯化钡溶液），产生白色沉淀，产物中一定有碳酸钠 
（3）取（2）中所得少量上层清夜，滴加酚酞，无色酚酞变红，产物中一定有氧化钠．
硫酸铜溶液（或氯化铜、硝酸铜）

点评：本题容易出错的地方是对于氧化钠的检验，要利用氧化钠与水反应生成氢氧化钠，再对氢氧化钠进行鉴别，不要忽略碳酸钠也显碱性，必须先把碳酸钠除掉，再检验氢氧化钠．