Question

某校在进行“消防演练”时，让学生用干粉灭火器进行灭火训练．化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对灭火剂碳酸氢钠（NaHCO₃）的灭火原理进行实验探究，请你参与．
【探究活动一】试验碳酸氢钠受热是否生成二氧化碳
化学兴趣小组的同学到实验室取适量碳酸氢钠进行如右图所示实验．观察到试管壁上有水珠生成，烧杯中低处燃着的蜡烛先熄灭；充分加热后试管中仍有白色固体残留．
老师提示：碳酸氢钠受热后产生三种新物质，同学们通过分析实验现象及碳酸氢钠的组成元素，认为：碳酸氢钠受热产生一种白色固体物质，水和______气体，该气体能灭火是因为它具有______、______的性质．
【探究活动二】探究残留白色固体的成分
（1）甲同学猜想白色固体是碳酸钠，乙同学猜想白色固体是氢氧化钠，他们的猜想主要是根据______．
兴趣小组的同学设计如下验证猜想的实验方案：
方案1：取样配成溶液，往溶液中滴加酚酞试液，观察溶液颜色的变化．
方案2：取样滴加稀盐酸，观察是否有气泡产生．
同学们经过交流讨论后，一致认为方案1不可行，理由是______．
（2）同学们根据方案2 进行如下实验：

由此，同学们认为残留的白色固体是______，上述实验有关反应的化学方程式：①______②______．
（3）同学们认为还可以用其它方法验证残留白色固体的成分，所加入的试剂是______溶液．简述实验的方案：取样配成溶液，______．

Answer

推测反应后生成的物质依据化学反应前后元素的种类不变；鉴别碳酸钠要了解的特性：溶液显酸性、遇酸化气、与氢氧化钙溶液反应生成沉淀；二氧化碳灭火的原理是密度比空气大、不燃烧、不支持燃烧．
【解析】
根据化学反应前后元素的种类不变，推测该气体是二氧化碳，根据灭火的原理和二氧化碳的性质可知二氧化碳可用于灭火是利用了其密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，覆盖在可燃物上面，隔绝空气；
（1）推测反应后生成的物质依据化学反应前后元素的种类不变；碳酸钠俗名纯碱，就是因为碳酸钠溶液显碱性；
（2）观察该实验流程图，根据碳酸盐与酸反应产生二氧化碳的性质可知该固体为碳酸钠，根据反应流程图分析发生的相关反应，写出化学方程式；
（3）碳酸钠与氢氧化钙或氯化钙、氢氧化钡等反应可生成沉淀，而氢氧化钠与这些物质不反应，所以还可以向碳酸钠溶液中滴加对应溶液观察是否有沉淀生成，从而判断是碳酸钠还是氢氧化钠．
故答案为：二氧化碳；密度比空气大；不燃烧、不支持燃烧；
（1）化学反应前后元素的种类不变；碳酸钠溶液也显碱性；
（2）碳酸钠；①Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；②CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）氢氧化钙（或氯化钙、氢氧化钡等）；滴加适量氢氧化钙溶液，观察是否有白色沉淀产生．