Question

在化學課上，甲同學將燃燒的鈉迅速伸入到盛有CO₂的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上附粘附著白色物質．
【提出問題】黑色顆粒和白色物質是什么？
【進行猜想】甲認為黑色顆粒是

 

，白色物質可能是Na₂O或

 

；
乙同學還認為白色物質是氫氧化鈉．
甲同學立刻認為乙同學的猜想是錯誤的，其理由是

 

．
【查閱資料】氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉：Na₂O+H₂O═2NaOH
【實驗探究】甲同學對白色物質進行實驗探究．

實驗方案	實  驗  操  作	實驗現象	結 論
方案1	取樣品少量于試管中，加入適量水，振蕩，樣品 全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色物質 為Na2O
方案2	①取樣品少量于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液	出現白色沉淀	白色物質 是
	②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液	無明顯現象

【反思評價】丙同學認為方案1得到的結論不正確，理由是

 

．
【得出結論】鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為

 

．
通過以上探究，你還能獲得哪些結論，請寫出兩條．①

 

，②

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,堿的化學性質,鹽的化學性質,質量守恒定律及其應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：根據題干中信息可知，鈉與二氧化碳中發(fā)生了反應生成一種黑色物質和一種白色物質；其中由于反應物含有鈉元素、碳元素、氧元素，那么生成的物質也必須是含有這幾種元素，那么可推測黑色固體物質只能是炭，而白色物質是什么，需要根據后面的實驗結論和現象可猜到白色物質只能是Na₂CO₃，根據化學中質量守恒，決不可能是氫氧化鈉，因為反應物中無氫元素；根據氫氧化鈉、氧化鈉和碳酸鈉的性質可知，鈉在空氣中燃燒生成碳酸鈉和炭．

解答：解：【進行猜想】依據質量守恒定律化學反應前后元素的種類不變可知，反應前兩種物質二氧化碳和鈉中共Na、C、O三種元素，可判斷燃燒中產生的黑色物質可能為炭（C），白色物質可能是Na₂O或Na₂CO₃或Na₂O、Na₂CO₃兩種物質的混合物；，由于反應物中無氫元素，故不可能生成氫氧化鈉；
故答案為：炭（C），Na₂CO₃，Na₂O和Na₂CO₃的混合物，反應物中無氫元素（或違背質量守恒定律，答案合理即可）；
【實驗探究】其中加入過量的CaCl₂溶液，產生了白色沉淀，那么沉淀是碳酸鈣，白色物質就是碳酸鈉；故答案為：Na₂CO₃；
【反思評價】Na₂O+H₂O=2NaOH，生成的氫氧化鈉呈堿性，但由于Na₂CO₃ 溶液也顯堿性，也會使酚酞變紅，故方案1得到的結論不正確；
故答案為：Na₂CO₃溶液顯堿性也會使酚酞變紅；
【得出結論】根據實驗探究，那么生成的是碳和碳酸鈉，反應的化學方程式為：4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C；鈉能在二氧化碳中燃燒說明燃燒不一定要有氧氣參加；CO₂在一定條件下能支持燃燒；金屬Na著火不能用CO₂滅火；金屬Na與CO₂的反應屬于置換反應等．
燃燒不一定要有氧氣參加；CO₂在一定條件下能支持燃燒；金屬Na著火不能用CO₂滅火；金屬Na與CO₂的反應屬于置換反應等，合理即可．
故答案為：4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C．①燃燒不一定要有氧氣參加②金屬Na著火不能用CO₂滅火．
故答案為：
【進行猜想】炭[C]；Na₂CO₃或Na₂O、Na₂CO₃；反應物中無氫元素（或違背質量守恒定律，答案合理即可）
【實驗探究】Na₂CO₃；
【反思評價】Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅；
【得出結論】4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C．①燃燒不一定要有氧氣參加②金屬Na著火不能用CO₂滅火．

點評：本題是一道綜合性很強的實驗探究題，主要考查學生的實驗探究能力、分析問題和解決問題的實際能力．解答這種綜合性強的探究題，關鍵是理解題意，找到準確的出發(fā)點定位．同時也得到碳酸鈉與氯化鈣反應，生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，而氯化鈉溶液、氯化鈣溶液均呈中性，不再影響用酚酞檢驗溶液中是否存在氫氧化鈉．