Question

18．某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)將鈉置于充滿(mǎn)CO₂的集氣瓶中進(jìn)行燃燒，反應(yīng)后集氣瓶?jī)?nèi)有黑色固體和白色固體生成．
該小組經(jīng)分析得知，白色固體中不可能有NaOH，原因是反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素．他們對(duì)白色固體成分進(jìn)一步探究．
【提出問(wèn)題】白色固體是什么？
【查閱資料】①Na₂O+H₂O═2NaOH�、阝c能與水反應(yīng)生成NaOH和H₂
【猜想與假設(shè)】Ⅰ．白色固體是Na₂OⅡ．白色固體是Na₂CO₃
Ⅲ．白色固體還可能是Na₂O和Na₂CO₃混合物．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量白色固體于試管中，加入適量水振蕩．	固體全部溶解
向上述所得溶液中加入過(guò)量CaCl2溶液，靜置．	產(chǎn)生白色沉淀
取靜置后的上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液．	試液不變色		白色固體是碳酸鈉．

【得出結(jié)論】①通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，三個(gè)猜想中猜想Ⅱ成立．
②鈉在CO₂中燃燒的化學(xué)方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
反思與交流】鈉著火，可以選用的滅火物質(zhì)是B．
A．水　　　　B．干沙土　　　C．二氧化碳．

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不變進(jìn)行分析；
【猜想與假設(shè)】根據(jù)白色固體還可能是氧化鈉與碳酸鈉的混合物進(jìn)行分析；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】根據(jù)碳酸鈉易溶于水，碳酸鈉會(huì)與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉．氧化鈉和水會(huì)生成氫氧化鈉，酚酞遇見(jiàn)變紅色進(jìn)行分析；
鈉和二氧化碳在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成碳酸鈉和碳進(jìn)行分析；
【反思與交流】根據(jù)題干信息來(lái)分析，金屬鈉是一種活潑金屬，用來(lái)滅火的物質(zhì)和金屬鈉之間不能反應(yīng)．

解答 解：鈉在二氧化碳中燃燒這一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物中只含有鈉元素、碳元素和氧元素，沒(méi)有氫元素，所以不可能含有氫氧化鈉；
【猜想與假設(shè)】通過(guò)分析可知，白色固體可能生成氧化鈉或碳酸鈉或二者的混合物；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量白色固體于試管中，加入適量水振蕩．	固體全部溶解
向上述所得溶液中加入過(guò)量CaCl2溶液，靜置．	產(chǎn)生白色沉淀
取靜置后的上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液．	試液不變色	白色固體是碳酸鈉

【得出結(jié)論】①通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，三個(gè)猜想中猜想Ⅱ成立；
②鈉和二氧化碳在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成碳酸鈉和碳，化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C；
【反思與交流】A、鈉和水能反應(yīng)生成可燃性氣體氫氣，所以水不能滅火，故A錯(cuò)誤；
B、干沙土能隔絕空氣，所以細(xì)沙土能滅火，故B正確；
C、金屬鈉在二氧化碳中能燃燒，不能用二氧化碳滅火，故C錯(cuò)誤．
故選：B．
故答案為：反應(yīng)物中不含氫元素；
【猜想與假設(shè)】Na₂O和 Na₂CO₃的混合物；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】Na₂CO₃；
【得出結(jié)論】①Ⅱ；
②4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C；
【反思與交流】B．

點(diǎn)評(píng) 本題有一定的綜合性，考查了判斷物質(zhì)種類(lèi)的方法及檢驗(yàn)物質(zhì)的方法．這就要求學(xué)生記住一些常見(jiàn)性質(zhì)，同時(shí)也要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)判定物質(zhì)種類(lèi)．