Question

（2010?常州）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，過氧化鈉為淡黃色固體．
（一）提出問題：白色固體含有什么物質？
（二）猜想與假設：
假設1：白色固體含有______；
假設2：白色固體含有Na₂O；
（三）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______	產生大量氣泡	假設1成立
③另取①中少量溶液，______	______	假設2成立

（四）反思提高：
Na在CO₂中燃燒存在多個反應、生成多種物質．請你寫出其中生成物僅為一種白色固體與一種黑色固體的反應的化學方程式：______高壓2Na₂CO₃+C或4Na+CO₂2Na₂O+C

Answer 1

【答案】分析：（二）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；
（三）實驗設計：①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；②用氯化鈣把碳酸鈉消耗完后，剩余的物質氧化鈉會與水生成對應的堿，即氫氧化鈉，所以加入2～3滴酚酞試液；溶液呈紅色，則“假設2：白色固體含有Na₂O”成立；
（四）反思提高：反應物為：鈉和二氧化碳，而生成物為：碳酸鈉或氧化鈉和碳．
解答：解：（二）猜想與假設：根據質量守恒定律，判定生成物．
（三）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，
（四）反思提高：根據反應物和生成物，正確書寫化學方程式．
故答為：假設1：白色固體含有Na₂CO₃
（三）實驗設計：②足量稀鹽酸；③加入足量氯化鈣溶液，待沉淀完全后，加入2～3滴酚酞試液；溶液呈紅色
（四）反思提高：4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C或4Na+CO₂2Na₂O+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．