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(yīng)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1	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

C    Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃    不正確    反應(yīng)物中無氫元素，不能生成氫氧化鈉    紅    Na₂O和Na₂CO₃    Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅色    4Na+CO₂2Na₂O+C；Na₂O+CO₂═Na₂CO₃
分析：【進行猜想】根據(jù)化學反應(yīng)前后元素的種類不變分析金屬鈉在二氧化碳中燃燒生成黑色顆粒和白色固體，黑色顆粒是炭黑；然后對白色固體進行猜想、判斷；
【實驗探究】根據(jù)氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉顯堿性分析；根據(jù)加入的氯化鈣可以檢驗碳酸鈉的存在也可以除去碳酸鈉，然后通過酚酞試液檢驗仍然有堿性物質(zhì)的存在堿性分析；
【反思評價】根據(jù)Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅色分析；
【得出結(jié)論】根據(jù)信息及結(jié)論書寫反應(yīng)的方程式．
解答：【進行猜想反應(yīng)前兩種物質(zhì)二氧化碳和鈉中共Na、C、O三種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素不變，可判斷燃燒中產(chǎn)生的黑色物質(zhì)可能為炭（C），白色固體為NaO或Na₂CO₃或是Na₂O、Na₂CO₃兩種物質(zhì)的混合物；而不可能是NaOH，因為反應(yīng)前并不含有H元素，因此不可能是氫氧化鈉；
【實驗探究】氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉顯堿性，因此向其中加入無色酚酞試液，會變成紅色；
加入CaCl₂溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉；碳酸鈉完全反應(yīng)后，向溶液中滴加酚酞呈現(xiàn)紅色，說明溶液中含有氫氧化鈉，因此原白色固體中含有Na₂O；故結(jié)論白色固體是Na₂O和Na₂CO₃；
【反思評價】碳酸鈉溶液呈堿性也可以使無色酚酞變紅，因此，不能得出溶液一定含氫氧化鈉的結(jié)論，即不能由此判斷白色固體為氧化鈉；
【得出結(jié)論】根據(jù)實驗的結(jié)論鈉在二氧化碳中燃燒產(chǎn)生了黑色的碳和白色的固體氧化鈉和碳酸鈉，因此化學方程式為：4Na+CO₂2Na₂O+C； Na₂O+CO₂═Na₂CO₃ （或4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C）．
故答案為：【進行猜想】炭（或C）； Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃；
不正確； 反應(yīng)物中無氫元素，不能生成氫氧化鈉；
【實驗探究】紅； Na₂O和Na₂CO₃；
【反思評價】Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅色；
【得出結(jié)論】4Na+CO₂2Na₂O+C； Na₂O+CO₂═Na₂CO₃ （或4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C）．
點評：本考點主要通過設(shè)計實驗方案探究了二氧化碳的化學性質(zhì)，屬于信息題的考查，本題通過提出問題、做出猜想、設(shè)計實驗方案、進行實驗和反思評價等環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了科學探究的一般過程，解題的關(guān)鍵是根據(jù)題目提供的信息結(jié)合已有的知識進行分析即可．