Question

某化學活動小組中的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，反應結(jié)束后，瓶壁上粘附著黑色顆粒和白色物質(zhì)。

【提出問題】黑色顆粒和白色物質(zhì)是什么?

【進行猜想】

甲認為黑色顆粒是____________，白色物質(zhì)可能是Na₂O、                     。

乙同學還認為白色物質(zhì)是氫氧化鈉，你認為是否正確            ？ 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】化學活動小組對白色物質(zhì)進行如下實驗探究：

實驗 方案	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
方案l	取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液	溶液變成        色	白色物質(zhì)為Na2O
方案2	①取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向溶液中加入過量的CaCl2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，滴加無色酚酞試液	溶液顯紅色

【反思評價】丙同學認為方案1的結(jié)論不正確，理由是                           

                                 。

【得出結(jié)論】寫出鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為                            

                      。

 

Answer 1

【答案】

【進行猜想】炭(或C) （1分）   Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃ （2分）

不正確 （1分）   反應物中無氫元素，不能生成氫氧化鈉 (1分，其他答案合理也得分)      

【實驗探究】 紅（1分）   Na₂O和Na₂CO₃ （2分）

【反思評價】Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅色 （2分）

【得出結(jié)論】4Na+CO₂2Na₂O+C （1分）  Na₂O +CO₂==Na₂CO₃（1分）

【解析】

試題分析：【進行猜想】反應物二氧化碳和鈉中共含有Na、C、O三種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后元素種類不變可知，燃燒中產(chǎn)生的黑色物質(zhì)可能為炭（C），白色固體可能為Na₂O或Na₂CO₃或是Na₂O和Na₂CO₃兩種物質(zhì)的混合物；而不可能是NaOH，因為反應前并不含有H元素。 

【實驗探究】根據(jù)實驗結(jié)論可知，“白色物質(zhì)為Na₂O”，而查閱資料可知Na₂O+H₂O＝2NaOH，由此可知，取少量該白色物質(zhì)于試管中，加入適量水溶解后得NaOH溶液，故再向其中加入無色酚酞試液，則酚酞變紅。

根據(jù)實驗操作和實驗現(xiàn)象分析，①向溶液中加入過量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉；由于CaCl₂溶液過量，故其中的碳酸鈉會被完全反應掉，②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液，酚酞顯紅色，說明溶液中還含有氫氧化鈉，因此原白色固體中還含有Na₂O，所以白色物質(zhì)是Na₂O和Na₂CO₃。

【反思評價】由于碳酸鈉溶液也呈堿性，也能使無色酚酞變紅，因此，不能得出溶液一定是氫氧化鈉的結(jié)論，也就不能由此得出白色固體為氧化鈉的結(jié)論。

【得出結(jié)論】根據(jù)上面的分析可知，鈉在二氧化碳中燃燒，生成碳酸鈉和炭，故反應的化學方程式為4Na+CO₂2Na₂O+C。

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量，書寫化學方程式

點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現(xiàn)象，來驗證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。