Question

某化學(xué)興趣小組在一次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)鈉能在二氧化碳中燃燒，他們對(duì)鈉在二氧化碳?xì)怏w中燃燒后生成的白色物質(zhì)進(jìn)行了如下探究：
實(shí)驗(yàn)：將燃燒的鈉迅速伸入到盛滿二氧化碳的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒至完全，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上附著白色物質(zhì)．
查資料：Na₂O+H₂O=2NaOH
提出假設(shè)：燃燒后瓶璧上附著的白色物質(zhì)是什么？
假設(shè)1：白色物質(zhì)是Na₂O．
假設(shè)2：白色物質(zhì)是Na₂CO₃
假設(shè)3：

 

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設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)

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，向其中加入無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色物質(zhì)是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，向其中加入適量BaCL2	有白色沉淀生成	白色物質(zhì)是Na2CO3
	②靜置片刻，取上層清液于試管中 …．	…．

思考與交流：
（1）甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是

 

（2）根據(jù)方案2的結(jié)論，補(bǔ)齊方案2中②的實(shí)驗(yàn)操作，并寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．實(shí)驗(yàn)操作：

 

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

 

（3）乙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)可能是NaOH，你填

 

（同意或不同意）該同學(xué)的觀點(diǎn)，并簡(jiǎn)述理由：

 

（4）根據(jù)假設(shè)2，寫出鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式：

 

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Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,鹽的化學(xué)性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）由根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后各種元素的種類不變，去分析得出白色物質(zhì)可能是Na₂O和Na₂CO₃的一種或兩種；
（2）從Na₂CO₃的水溶液也呈堿性去分析解答；
（3）從BaCl₂和Na₂CO₃反應(yīng)的生成物的特性去分析解答；
（4）由根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后各種元素的種類不變?nèi)ゴ_定白色物質(zhì)中不含氫氧化鈉；
（5）從化學(xué)方程式的書寫去分析解答．

解答：解：鈉在二氧化碳?xì)怏w中燃燒后生成的白色物質(zhì)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后各種元素的種類不變．反應(yīng)前反應(yīng)物：二氧化碳由碳元素和氧元素組成，鈉是鈉元素組成，反應(yīng)前的元素為：碳元素、氧元素和鈉元素；反應(yīng)后生成的物質(zhì)就應(yīng)該只能由這三種元素組成．由這三種元素組成的白色物質(zhì)有：Na₂O和Na₂CO₃；因此對(duì)這三種物質(zhì)進(jìn)行猜想時(shí)，有三種可能：
①白色物質(zhì)是Na₂O；②白色物質(zhì)是Na₂CO₃；③白色物質(zhì)是白色物質(zhì)可能是 Na₂O和Na₂CO₃的混合物．故答案為：白色物質(zhì)可能是 Na₂O和Na₂CO₃的混合物；
思考與交流：
（1）方案1中通過：“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，向其中加入無色酚酞試液，溶液變成紅色”，得出“白色物質(zhì)是Na₂O”是不嚴(yán)密的，白色物質(zhì)也可能是Na₂CO₃或者是Na₂O和Na₂CO₃，因?yàn)镹a₂CO₃的水溶液也呈堿性，滴加酚酞溶液，溶液也會(huì)變成紅色．故答案為：Na₂CO₃ 的水溶液顯堿性，遇酚酞變紅色；
（3）由方案2中的結(jié)論為：“白色物質(zhì)是Na₂CO₃”，當(dāng)加入溶液后發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鋇和氯化鈉，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；如果白色物質(zhì)中還含有Na₂O，Na₂O會(huì)和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，由化學(xué)方程式為：Na₂O+H₂O=2NaOH；由第一個(gè)化學(xué)方程式可看出：靜置片刻，上層清液中的物質(zhì)是NaCl，只要證明是NaCl而不是NaOH就可以了．因此可以滴加酚酞試液，溶液顏色沒有變化就可以了；（證明上層清液是NaCl，顯中性）；故答案為：滴加酚酞試液      溶液顏色沒有變化；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后各種元素的種類不變．鈉在二氧化碳中燃燒．反應(yīng)前反應(yīng)物：二氧化碳由碳元素和氧元素組成，鈉由鈉元素組成，反應(yīng)前的元素為：碳元素、氧元素和鈉元素；反應(yīng)后生成的物質(zhì)就應(yīng)該只能由這三種元素組成．而NaOH由Na、O和H元素組成，反應(yīng)前反應(yīng)物中不含氫元素所以該同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；故答案為：不同意； 反應(yīng)物中無氫元素，違背質(zhì)量守恒定律；
（4）由上面的結(jié)論可以看出鈉在二氧化碳中燃燒，生成的白色物質(zhì)是Na₂CO₃，和另外一種黑色物質(zhì)，這種黑色物質(zhì)中含有Na、C和O三種元素中的一種或多種．由于是黑色的，可以判定其為碳．所以化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C；故答案為：4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C．

點(diǎn)評(píng)：遇到科學(xué)探究題目時(shí)，注意從方案中的已知的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論入手去解答．