Question

【题目】炭粉与反应的产物比较复杂，某化学研究小组在实验室中以炭粉与反应为探究对象，拟通过实验探究反应后的产物，提出如下4种猜想：

猜想1：反应后产物是

猜想2：反应后产物是和CO

猜想3：反应后产物是和

猜想4：反应后产物是和

（1）实验前，小组成员经过讨论认定猜想3不成立，理由是______。

（2）实验过程：已知：湿润的氯化钯试纸遇CO变黑，可用于检验是否有CO生成，针对猜想1、2、4，设计如图所示的实验装置：

根据上图连接好实验装置，并检查气密性。

将炭粉与均匀混合装入试管，在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯试纸。

用酒精灯微微加热试管底部。

试管中发生剧烈反应并产生火花，氯化钯试纸未变黑，澄清石灰水未变浑浊。

其中装置B的作用是______；由此可推测猜想______不成立。若CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯，该反应的化学方程式为______。

（3）结果分析讨论：

试管冷却至室温、称量、测得剩余固体的质量为，由此可初步确认猜想______是正确的，炭粉与反应的化学方程式为______。请你设计实验验证上述猜想4，完成下表中内容。可供选择的药品有溶液、酚酞溶液、盐酸等

实验方案不要求写具体操作过程	预期实验结果和结论
____________	____________

Answer 1

【答案】氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠 作安全瓶，防止倒吸 2 1或4 加水溶解，再加入足量的氯化钡溶液，滴入几滴酚酞溶液 若溶液变红色，说明猜想成立

【解析】

（1）猜想3中和CO能发生反应，故不成立；

（2）过氧化钠和炭粉加热反应，湿润的氯化钯试纸没有变黑，说明没有CO生成，猜想2不成立，B是安全瓶，起防止倒吸的作用。用C中的石灰水检验是否有CO2生成。

（3）试管冷却至室温、称量、测得剩余固体的质量为，和加入的过氧化钠和炭粉的总质量相等，说明没有气体生成，由此可初步确认猜想1或4是正确的，根据原子守恒，炭粉与反应不能只生成Na2CO3，还必须有Na2O生成，可写出反应的化学方程式。设计实验验证上述猜想4，只需证明有Na2O即可。利用Na2O和水反应生成NaOH检验。

由于氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠，故猜想3不成立，

故答案为：氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠；

若生成二氧化碳被石灰水吸收，容易产生倒吸的危险，装置B的作用是作安全瓶，防止倒吸；氯化钯试纸未变黑，澄清石灰水未变浑浊，说明没有CO、生成，由此可推测猜想2不成立，CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯，CO氧化生成二氧化碳，还有HCl生成，反应方程式为：，

故答案为：作安全瓶，防止倒吸；2；；

剩余固体的质量为，等于反应物总质量，说明没有气体生成，初步确认猜想1或4成立，根据原子守恒可知，不能只生成，还有氧化钠生成，反应方程式为：；

设计实验验证猜想4：将反应后的物质溶于水，再加入足量的氯化钡溶液，滴入几滴酚酞溶液，若溶液变红色，说明猜想成立，

故答案为：1或4；；

实验方案不要求写具体操作过程	预期实验结果和结论
加水溶解，再入足量的氯化钡溶液，滴入几滴酚酞溶液	若溶液变红色，说明猜想成立