Question

【題目】在化學(xué)課上，甲同學(xué)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(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)。

（提出問(wèn)題）黑色顆粒和白色物質(zhì)是什么?

（進(jìn)行猜想）甲認(rèn)為黑色顆粒是________，白色物質(zhì)可能是Na2O或________或________，乙同學(xué)還認(rèn)為白色物質(zhì)是氫氧化鈉。

甲同學(xué)立刻認(rèn)為乙同學(xué)的猜想是錯(cuò)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(shí)驗(yàn)探究）甲同學(xué)對(duì)白色物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)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(wú)色醉酞試液	溶液變成紅色	白色物質(zhì)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(guò)量的CaCI2溶液	出現(xiàn)白色沉淀	白色物質(zhì)是_____
	②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液	無(wú)明顯現(xiàn)象

（反思評(píng)價(jià)）丙同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是________________。

（得出結(jié)論）鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為___________________________。

Answer 1

【答案】炭(C) Na2CO3 Na2O、Na2CO3 反應(yīng)物中無(wú)氫元素(或違背質(zhì)量守恒定律，答案合理即可) Na2CO3 Na2CO3溶液顯堿性也會(huì)使酚酞變紅 4Na+3CO22Na2CO3+C

【解析】

根據(jù)題干中信息可知，鈉與二氧化碳中發(fā)生了反應(yīng)生成一種黑色物質(zhì)和一種白色物質(zhì)；其中由于反應(yīng)物含有鈉元素、碳元素、氧元素，那么生成的物質(zhì)也必須是含有這幾種元素，那么黑色固體物質(zhì)只能是炭，白色物質(zhì)是什么？根據(jù)后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和現(xiàn)象可猜到白色物質(zhì)只能是Na2CO3，根據(jù)化學(xué)中質(zhì)量守恒，決不可能是氫氧化鈉，因?yàn)榉磻?yīng)物中無(wú)氫元素；根據(jù)氫氧化鈉、氧化鈉和碳酸鈉的性質(zhì)可知，鈉在空氣中燃燒生成碳酸鈉和炭．

（1）【進(jìn)行猜想】

根據(jù)所學(xué)過(guò)的黑色物質(zhì)：炭、二氧化錳、四氧化三鐵、生鐵和氧化銅中可以推測(cè)出應(yīng)該是炭，若其他物質(zhì)都違背化學(xué)反應(yīng)的事實(shí)。

由后面方案2可推測(cè)白色物質(zhì)還可能是碳酸鈉或者碳酸鈉和氧化鈉的混合物；但不可能是氫氧化鈉，反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素；

（2）【實(shí)驗(yàn)探究】碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉。

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(guò)量的CaCl2溶液②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液，

生成沉淀，酚酞不變色，說(shuō)明只有碳酸鈉。

（3）【反思評(píng)價(jià)】由于碳酸鈉溶液也是呈現(xiàn)堿性，所以法案1不可靠；

（4）【得出結(jié)論】由方案2得出鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和炭，故化學(xué)方程式4Na+3CO22Na2CO3+C。