Question

6．某學習小組在探究CO₂和NaOH溶液反應的實驗中，先用鋁制易拉罐集滿一罐CO₂氣體，然后迅速向其中加入-定量的NaOH濃溶液，立即將易拉罐口封閉（不漏氣），輕輕搖動易拉罐，發現易拉罐很快變癟，但過一段時間后，易拉罐又重新鼓起來（反應過程中溫度的變化忽略不計）．
（1）[提出問題]易拉罐為什么先癟后鼓？
（2）[分析猜想]易拉罐開始時變癟的原因是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O  （用化學方程式表示），易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了氣體A．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取少量鋁片于試管中，加入適量的水	沒有明顯變化	鋁不能（填“能”或“不能”）與水反應
②取少量鋁片于試管中加，入少量的氫氧化鈉溶液	產生無色無味的氣體	鋁能與堿性溶液反應，產生氣體．
③將易拉罐打開，迅速用燃著的木條伸入罐口	產生爆鳴聲，伴隨淡藍色火焰	氣體是氫氣
④取少量易拉罐中反應后的溶液于試管中，加入足量的稀鹽酸	產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體．	原CO2氣體被NaOH溶液吸收了

（3）[查閱資料]①Na₂CO₃很難分解；②某些金屬既能與酸反應，也能與堿作用．
（4）[進行實驗]為了檢驗鋁制易拉罐中重新生成的氣體成分，小組又進行如下實驗，并記錄了相應的實驗現象
（5）[實驗結論]①鋁制易拉罐變癟的原因是CO₂被NaOH溶液吸收，②鋁制易拉罐重新鼓起的原因是鋁與NaOH溶液反應產生了氣體．請完成下列化學方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3A↑．
（6）[反思評價]很多同學認為第③步實驗操作不規范，極易發生爆炸 事故．如何改進呢？將易拉罐中的氣體收集一小試管，檢驗純度后再點燃．

Answer 1

分析 根據堿溶液的化學性質分析解答【分析猜想】，堿溶液能與酸性氧化物反應，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，氣壓減小．
根據信息“①鋁制易拉罐變癟的原因是CO₂被NaOH溶液吸收，②鋁制易拉罐重新鼓起的原因是鋁與NaOH溶液反應產生了氣體”；氫氧化鈉與二氧化碳反應完之后剩余的氫氧化鈉溶液又與鋁反應生成氫氣，通過對照實驗易拉罐中加入水不反應，即可說明氫氧化鈉與鋁發生了反應；根據化學方程式推斷物質的化學式，可根據反應前后原子種類和個數不變來推斷．

解答 解：[分析猜想]二氧化碳能與堿溶液反應，使罐內氣體減少，壓強減小，易拉罐變癟；化學方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；故填：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
①根據題中信息，取少量鋁片于試管中，加入適量的水，沒有明顯變化，說明鋁與水不反應；故填：不能；
②根據題中信息，取少量鋁片于試管中加，入少量的氫氧化鈉溶液，產生無色無味的氣體說明，鋁能與堿性溶液反應，產生氣體；故填：堿；
③根據題中信息，易拉罐中產生的氣體能燃燒，產生淡藍色火焰，說明二氧化碳與加入的氫氧化鈉溶液反應完之后，剩余的氫氧化鈉溶液與鋁發生反應產生氫氣．故填：氫氣；
（5）已知A為H₂，根據反應前后原子種類不變，原子個數不變，反應前2個Al，2個Na，4個O，6個H；反應后6個H，可推出化學式為NaAlO₂ ．
（6）氫氣具有可燃性，如果不純點燃可能爆炸，所以將易拉罐中的氣體收集一小試管，檢驗純度后再點燃．
故填：爆炸；將易拉罐中的氣體收集一小試管，檢驗純度后再點燃 （其他合理答案也可）．

點評 本題是一新信息題，關健是能將題中信息提煉加工成有用信息，并應用信息解決新問題的能力．