Question

1．金屬鈉是一種非常活潑的金屬，在常溫下能與空氣中的某些物質發生反應，為驗證其某些化學性質，同學們做了金屬鈉與二氧化碳反應的實驗．

【實驗一】在老師的幫助下，同學們設計了實驗一（如圖）；向盛有鈉的硬質玻璃管中通入純凈、干燥的CO₂，當觀察到澄清石灰水剛好出現渾濁時，再點燃酒精燈，同時繼續緩緩通入CO₂，鈉劇烈燃燒，產生白煙，并有黑色顆粒和白色固體生成．
【問題一】小麗對實驗中“待澄清石灰水剛好出現渾濁時，再點燃酒精燈”提出疑問，小剛的解釋是排出玻璃管中的空氣，避免空氣中的物質對實驗產生影響．
【問題二】實驗后生成的黑色顆粒和白色固體成分分別是什么？
【猜想一】同學們猜想黑色顆粒的成分可能是碳．
【實驗二】針對黑色顆粒的成分，同學們又設計了實驗二（如圖）來進一步驗證，實驗中觀察到澄清石灰水變渾濁的現象，證明猜想成立．
【探究活動】探究白色固體的成分．
【猜想二】同學們對白色固體的成分做出了以下猜想．
（1）碳酸鈉；（2）氫氧化鈉．
你認為猜想（2）（填序號）一定是錯誤的，你的依據是反應物中不含有氫元素．
請設計實驗證明猜想（1）是正確的，你的設計是實驗步驟：把適量白色固體置于試管中，加入足量的水溶解，滴加氯化鈣溶液；
實驗現象：產生白色沉淀；
實驗結論：白色固體是碳酸鈉．
【得出結論】鈉與二氧化碳反應的化學方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．

Answer 1

分析 【實驗一】鈉能和水、氧氣、二氧化碳等物質反應；
碳是黑色固體；
【實驗二】碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變；
碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式．

解答 解：【實驗一】
【問題一】小麗對實驗中“待澄清石灰水剛好出現渾濁時，再點燃酒精燈”提出疑問，小剛的解釋是：排出玻璃管中的空氣，避免空氣中的物質對實驗產生影響．
故填：排出玻璃管中的空氣，避免空氣中的物質對實驗產生影響．
【猜想一】同學們猜想黑色顆粒的成分可能是碳．
故填：碳．
【實驗二】實驗中觀察到澄清石灰水變渾濁，說明黑色固體是碳，證明猜想成立．
故填：澄清石灰水變渾濁．
【猜想二】
猜想（2）一定是錯誤的，這是因為反應物中不含有氫元素，因此不可能生成氫氧化鈉．
故填：（2）；反應物中不含有氫元素
證明猜想（1）是正確的實驗方案是：實驗步驟：把適量白色固體置于試管中，加入足量的水溶解，滴加氯化鈣溶液；
實驗現象：產生白色沉淀；
實驗結論：白色固體是碳酸鈉．
故填：實驗步驟：把適量白色固體置于試管中，加入足量的水溶解，滴加氯化鈣溶液；
實驗現象：產生白色沉淀；
實驗結論：白色固體是碳酸鈉．
【得出結論】
鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和碳，反應的化學方程式為：．
故填：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．