Question

【題目】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。

（提出問題）黑色顆粒和白色物質是什么?

（進行猜想）甲認為黑色顆粒是________，白色物質可能是Na2O或________或________，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____________________________。

（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，向其中加入無色醉酞試液	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CaCI2溶液	出現白色沉淀	白色物質是_____
	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________________。

（得出結論）鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為___________________________。

Answer 1

【答案】炭(C) Na2CO3 Na2O、Na2CO3 反應物中無氫元素(或違背質量守恒定律，答案合理即可) Na2CO3 Na2CO3溶液顯堿性也會使酚酞變紅 4Na+3CO22Na2CO3+C

【解析】

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．

（1）【進行猜想】

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。

由后面方案2可推測白色物質還可能是碳酸鈉或者碳酸鈉和氧化鈉的混合物；但不可能是氫氧化鈉，反應物中沒有氫元素；

（2）【實驗探究】碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉。

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②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液，

生成沉淀，酚酞不變色，說明只有碳酸鈉。

（3）【反思評價】由于碳酸鈉溶液也是呈現堿性，所以法案1不可靠；

（4）【得出結論】由方案2得出鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和炭，故化學方程式4Na+3CO22Na2CO3+C。