Question

（2009?宿遷）在化學課上，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
繼續燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質．黑色顆粒和白色物質是什么？
【進行猜想】甲認為黑色顆粒是

炭（C），

，白色物質可能是

Na₂CO₃

或

Na₂O

，乙同學還認為白色物質是氫氧化鈉．
甲同學立刻認為乙同學的猜想是錯誤的，其理由是

反應物中無氫元素（或違背質量守恒定律，答案合理即可）

【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】甲同學對白色物質進行實驗探究．

實驗方案	實驗操作	實驗現象	結論
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，向其中加入無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色物質 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，向其中加入過量的CaCl2溶液	出現白色沉淀	白色物質 是 Na2CO3 ．
	②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液	無明顯現象

【反思評價】丙同學認為方案1得到的結論不正確，其理由是

Na₂CO₃溶液顯堿性也會使酚酞變紅

【得出結論】鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為

4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C

．

Answer 1

分析：根據題干中信息可知，鈉與二氧化碳中發生了反應生成一種黑色物質和一種白色物質；其中由于反應物含有鈉元素、碳元素、氧元素，那么生成的物質也必須是含有這幾種元素，那么黑色固體物質只能是炭，白色物質是什么？根據后面的實驗結論和現象可猜到白色物質只能是Na₂CO₃，根據化學中質量守恒，決不可能是氫氧化鈉，因為反應物中無氫元素；根據氫氧化鈉、氧化鈉和碳酸鈉的性質可知，鈉在空氣中燃燒生成碳酸鈉和炭．

解答：解：（1）根據所學過的黑色物質：炭、二氧化錳、四氧化三鐵、生鐵和氧化銅中可以推測出應該是炭，若其他物質都違背化學反應的事實
（2）由后面方案2可推測白色物質還可能是碳酸鈉；但不可能是氫氧化鈉，反應物中沒有氫元素；由于碳酸鈉溶液也是呈現堿性，所以法案1不可靠；
（3）由方案2得出它們反應生成碳酸鈉和前面黑色物質是炭，故化學方程式4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C
故正確答案：【進行猜想】炭（C）；Na₂CO₃；Na₂O；反應物中無氫元素（或違背質量守恒定律）
【實驗探究】Na₂CO₃
【反思評價】Na₂CO₃溶液顯堿性也會使酚酞變紅
【得出結論】4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C

點評：本題是一道綜合性很強的實驗探究題，主要考查學生的實驗探究能力、分析問題和解決問題的實際能力．解答這種綜合性強的探究題，關鍵是理解題意，找到準確的出發點定位．