Question

（2013?淮北模擬）某化學課外興趣小組為探究Na與CO₂的反應進行了如下實驗（實驗部分裝置如右圖所示）：向盛有Na的裝置A中通入純凈、干燥的CO₂，當觀察到裝置B中剛好出現渾濁時，點燃酒精燈，同時繼續緩緩通入CO₂，Na劇烈燃燒，產生白煙，燃燒結束后裝置A中有黑色固體和白色固體生成．

【資料卡】
（1）K、Ca、Na等活潑金屬的氧化物均可與水反應生成對應的堿；
（2）鈉為銀白色金屬，過氧化鈉（Na₂O₂）為淡黃色固體．
【提出問題】白色固體含有什么物質？
【猜想與假設】
假設1：白色固體是一種純凈物，僅含有

Na₂CO₃

；
假設2：白色固體是一種混合物，含有Na₂CO₃和Na₂O；
【實驗設計】

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取少量白色固體放入足量水中	白色固體完全溶解
②取①中少量溶液，加入 足量稀鹽酸 ．	產生大量氣泡	假設1成立
③另取①中少量溶液， 加入足量的氯化鈣溶液， 充分反應后過濾，再取少量濾液，向濾液中加入2～3滴酚酞溶液．	產生白色沉淀 溶液由無色變成紅色	假設2成立

【反思提高】
Na在CO₂中燃燒存在多個反應、生成多種物質．若假設1成立，請寫出Na在CO₂中燃燒的化學方程式：

4Na+3CO₂

加熱  .

2Na₂CO₃+C

．

Answer 1

分析：【猜想與假設】根據質量守恒定律，反應物中含有鈉元素、氧元素、碳元素，所以假設1：白色固體含有碳酸鈉；
【實驗設計】應用逆推法結合題中的已知條件，由實驗結論，推斷此題中的現象或步驟；
【反思提高】根據化學方程式的書寫方法分析．

解答：解：【猜想與假設】根據質量守恒定律，反應物中含有鈉元素、氧元素、碳元素，所以假設1：白色固體含有碳酸鈉；
【實驗設計】②因為現象是“產生大量的氣泡”，所以是碳酸鈉和鹽酸的反應發生了；③假設2成立，因此加入足量的氯化鈣溶液，產生白色沉淀，用氯化鈣把碳酸鈉消耗完后，剩余的氯化鈣溶液顯中性，剩余的氧化鈉會與水生成對應的堿，即氫氧化鈉，溶液顯堿性，所以加入2～3滴酚酞試液，溶液呈紅色；
【反思提高】Na在CO₂中燃燒生成碳酸鈉和碳，反應的化學方程式是4Na+3CO₂

加熱  .

2Na₂CO₃+C．
故答案為：假設1：Na₂CO₃；
【實驗設計】

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取少量白色固體放入足量水中	白色固體完全溶解
②取①中少量溶液，加入足量稀鹽酸	產生大量氣泡	假設1成立
③另取①中少量溶液，加入足量的氯化鈣溶液，充分反應后過濾，再取少量濾液，向濾液中加入2～3滴酚酞溶液．	產生白色沉淀 溶液由無色變成紅色	假設2成立

【反思提高】4Na+3CO₂

加熱  .

2Na₂CO₃+C

點評：本題考查了如何探究物質的性質和變化規律，掌握反應現象與本質的聯系；學會利用猜想和實驗驗證的方法，進行探究物質的組成成分以及含量．