Question

某化學(xué)課外興趣小組為探究Na與CO₂的反應(yīng)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)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(dāng)觀察到裝置B中剛好出現(xiàn)渾濁時(shí)，點(diǎn)燃酒精燈，同時(shí)繼續(xù)緩緩?fù)ㄈ隒O₂，Na劇烈燃燒，產(chǎn)生白煙，燃燒結(jié)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(yīng)生成對應(yīng)的堿；
（2）鈉為銀白色金屬，過氧化鈉為淡黃色固體．
【提出問題】白色固體含有什么物質(zhì)？
【猜想與假設(shè)】小李猜：白色固體含有①______；
小剛猜：白色固體含有Na₂O；
小芳猜：白色固體含有NaOH
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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②______	產(chǎn)生大量氣泡	小李的猜想成立
（3）另取（1）中少量溶液③______	④______	小剛的猜想成立

小李和小剛一致認(rèn)為小芳的猜想不成立，他們的理由是⑤______．
【反思提高】Na在CO₂中燃燒存在多個(gè)反應(yīng)、生成多種物質(zhì)．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(yīng)的化學(xué)方程式：⑥______ 2Na₂CO₃+C或
4Na+CO₂ 2Na₂O+C

Answer 1

【答案】分析：【猜想與假設(shè)】：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中含有鈉元素、氧元素、碳元素，生成物中也應(yīng)該含有這些元素，所以可推斷小李的猜想；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】：檢驗(yàn)碳酸鈉可用稀鹽酸，產(chǎn)生的現(xiàn)象是“產(chǎn)生大量的氣泡”，說明碳酸鈉和鹽酸的反應(yīng)發(fā)生了；
用氯化鈣把碳酸鈉消耗完后，剩余的物質(zhì)氧化鈉會(huì)與水生成對應(yīng)的堿，即氫氧化鈉，所以加入2～3滴酚酞試液；溶液呈紅色，則小剛的猜想成立；
從化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律分析小芳的猜想；
反思提高：從質(zhì)量守恒定律角度書寫化學(xué)方程式，反應(yīng)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：猜想與假設(shè)：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，判定生成物，故小李的猜想為：白色固體含有 Na₂CO₃；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】：應(yīng)用逆推法結(jié)合題中的已知條件，由實(shí)驗(yàn)結(jié)論，推斷此題中的現(xiàn)象或步驟，檢驗(yàn)碳酸鈉用稀鹽酸，檢驗(yàn)氫氧化鈉要先用氯化鈣除去碳酸鈉，再用酚酞試液檢驗(yàn)溶液的酸堿性；化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，由此可分析小芳的猜想錯(cuò)誤．故答案為

實(shí)驗(yàn)操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）
（2）②足量稀鹽酸
（3）另取（1）中少量溶液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；	④溶液呈紅色

⑤不符合質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中沒有氫元素．
【反思提高】根據(jù)Na在CO₂中燃燒的生成物，其中生成物僅為一種白色固體與一種黑色固體的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：⑥4Na+3CO₂ 2Na₂CO₃+C或4Na+CO₂ 2Na₂O+C．
【拓展應(yīng)用】結(jié)合鈉能與二氧化碳反應(yīng)，可推斷K、Ca、Na等活潑金屬發(fā)生的火災(zāi)不能用二氧化碳滅火器滅火；因?yàn)?K、Ca、Na等活潑金屬能在二氧化碳中繼續(xù)燃燒．
故答案為：K、Ca、Na等活潑金屬能在二氧化碳中繼續(xù)燃燒
點(diǎn)評：本題考查了如何探究物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律，掌握反應(yīng)現(xiàn)象與本質(zhì)的聯(lián)系；學(xué)會(huì)利用猜想和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法，進(jìn)行探究物質(zhì)的組成成分以及含量．