Question

12．某學(xué)習(xí)小組在探究CO₂與NaOH溶液反應(yīng)的實驗中，先用鋁制易拉罐收集滿一罐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(fā)現(xiàn)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(yīng)過程中溫度的變化忽略不計）．
（提出問題）易拉罐為什么先癟后鼓？
（分析猜想）易拉罐開始時變癟的原因是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O（用化學(xué)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，其成分極有可能是CO₂或H₂．
（查閱資料）①Na₂CO₃具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，只有在高溫條件下才會分解；②鋁單質(zhì)比較容易被酸、堿腐蝕．
（設(shè)計方案并進(jìn)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(jìn)行如下實驗，并記錄了相應(yīng)的實驗現(xiàn)象：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將易拉罐口打開，迅速用燃著的木條伸入罐口．	發(fā)出“噗”的-聲，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，片刻后熄滅．	說明罐中重新生成的氣體A是氫氣
取少量鋁片于試管中，先加入適量的水，片刻后再加入少量的氫氧化鈉溶液．	先加水，沒有明顯變化，后加入氫氧化鈉溶液后產(chǎn)生無色無味的氣體．	說明鋁是否與水直接反應(yīng)：否（ 填“是”或“否”），鋁能夠與NaOH溶液反應(yīng)．
取少量易拉罐中反應(yīng)后的溶液于試管中，加入過量的稀鹽酸．	產(chǎn)生了無色無味氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁．	說明原CO2氣體被NaOH溶液吸收

[實驗結(jié)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(yīng)產(chǎn)生了氣體．
[反思評價]小組根據(jù)實驗探究獲得一條對金屬鋁化學(xué)性質(zhì)的新認(rèn)識：鋁單質(zhì)既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，均能生成氫氣．
[拓展延伸]A1與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生了氣體的同時還生成另一種書寫形式類似于KMnO₄的鹽，請完成下列反應(yīng)化學(xué)方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3A↑．當(dāng)然，本實驗只是初步探究，還有進(jìn)一步探究的價值，有待我們在以后的學(xué)習(xí)中去深究．

Answer 1

分析 （分析猜想）根據(jù)堿溶液的化學(xué)性質(zhì)分析解答，堿溶液能與酸性氧化物反應(yīng)，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氣壓減小．
（設(shè)計方案并進(jìn)行實驗）根據(jù)信息“鋁單質(zhì)比較容易被酸、堿腐蝕”；氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)完之后剩余的氫氧化鈉溶液又與鋁反應(yīng)生成氫氣，通過對照實驗易拉罐中加入水不反應(yīng)，即可說明氫氧化鈉與鋁發(fā)生了反應(yīng)；
[反思評價]根據(jù)實驗形象分析；
[拓展延伸]根據(jù)化學(xué)方程式推斷物質(zhì)的化學(xué)式，可根據(jù)反應(yīng)前后原子種類和個數(shù)不變來推斷

解答 解：（分析猜想）二氧化碳能與堿溶液反應(yīng)，使罐內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減小，易拉罐變癟；化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
【設(shè)計方案并進(jìn)行實驗】
根據(jù)題中信息，易拉罐中產(chǎn)生的氣體能燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，說明二氧化碳與加入的氫氧化鈉溶液反應(yīng)完之后，剩余的氫氧化鈉溶液與鋁發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣．
根據(jù)實驗步驟②取少量鋁片于試管中，先加入適量的水，無明顯變化，說明鋁不能與水反應(yīng)，再加入少量的氫氧化鈉溶液．產(chǎn)生無色無味的氣體氫氣，說明鋁與氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈉反應(yīng)而不是與水反應(yīng)．由此可得出鋁能與氫氧化鈉等堿性溶液反應(yīng)．
【反思評價】根據(jù)金屬的化學(xué)性質(zhì)可知，鋁能與酸反應(yīng)，由上述實驗可知鋁又能與堿溶液反應(yīng)，故鋁的化學(xué)性質(zhì)為：鋁單質(zhì)既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，均能生成氫氣．
【拓展延伸】反應(yīng)前    反應(yīng)后
Al原子    2         0
Na原子    2         0
O原子     4         0
H原子     6         6
根據(jù)化學(xué)變化前后原子的種類、數(shù)目不變，可推出化學(xué)式為NaAlO₂ ．
故答案為：（1）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）氫氣（H₂）；
（3）否；
（4）NaOH（堿性）；
（5）鋁單質(zhì)既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，均能生成氫氣；
（6）NaAlO₂ ．

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