Question

为探究CO₂的化学性质，需要制取并收集干燥的CO₂，以下是老师提供的一些实验装置．

（1）实验室制取CO₂的化学方程式为______，
收集装置为______（填字母），检验二氧化碳是否收集满的方法是______，观察火焰是否熄灭．
（2）化学课上，李芹同学将燃烧的钠迅速伸入盛有CO₂的集气瓶中，钠在瓶中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质．
[提出问题]黑色颗粒和白色物质可能是什么呢？
[进行猜想]你认为黑色颗粒是______，小明认为白色物质是氧化钠，小艺认为是碳酸钠，小亮认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，小华认为是氢氧化钠．
你认为______的猜想是错误的，其理由是______．
[查阅资料]CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠．
[实验探究]李芹同学对白色物质进行实验探究．
实验方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质为氧化钠．
实验方案2：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl₂溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现．结论：白色物质为______．
[反思评价]小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是______．
[得出结论]钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为______ 2Na₂CO₃+C

Answer

实验室是用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳的，检验二氧化碳是否收集满的方法是将：燃着的木条放在集气瓶口观察现象．二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空气法收集气体．金属钠在二氧化碳中燃烧生成黑色颗粒和白色固体，黑色颗粒是炭黑；然后对白色固体进行探究，在探究过程中要注意运用元素守恒，要由现象得出正确结论．
【解析】
（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳．故答案为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此选择装置B向上排空气法收集气体；验满二氧化碳气体的方法：将燃着的木条放在集气瓶口观察现象，如立即熄灭就证明已收集满．
（2）因为是钠在二氧化碳中燃烧，根据元素守恒，黑色颗粒是炭黑；根据元素守恒，反应前没有氢元素，因此不可能是氢氧化钠，故小华的猜想是错误的；通过加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现，得出结论白色固体为碳酸钠．碳酸钠属于盐，但是它显碱性，能使无色的酚酞试液变红色；因此最后得出结论：钠和二氧化碳生成碳酸钠和单质碳，要注意配平，方程式为；4Na+3CO22Na2CO3+C．
故答案为：
（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；B；将燃着的木条放在集气瓶口；
（2）炭黑；小华；反应物中无H元素；Na2CO3；Na2CO3溶液也能使酚酞试液变红；4Na+3CO22Na2CO3+C．