Question

（2013?濰坊二模）某化學活動小組中的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，反應結束后，瓶壁上粘附著黑色顆粒和白色物質．
[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

C

，白色物質可能是Na₂O、

Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃

．
乙同學還認為白色物質是氫氧化鈉，你認為是否正確

不正確

？其理由是

反應物中無氫元素，不能生成氫氧化鈉

．
[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]化學活動小組對白色物質進行如下實驗探究：

實驗 方案	實驗操作	實驗現象	結論
方案1	取少量白色物質于試管中，加入適量水，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液	溶液變成 紅 色	白色物質為Na2O
方案2	①取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向溶液中加入過量的CaCl2溶液	出現白色 沉淀	白色物質是 Na2O和Na2CO3
	②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液	溶液顯紅色

[反思評價]丙同學認為方案1的結論不正確，理由是

Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅色

．
[得出結論]寫出鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為

4Na+CO₂

點燃  .

2Na₂O+C；Na₂O+CO₂═Na₂CO₃

．

Answer 1

分析：【進行猜想】根據化學反應前后元素的種類不變分析金屬鈉在二氧化碳中燃燒生成黑色顆粒和白色固體，黑色顆粒是炭黑；然后對白色固體進行猜想、判斷；
【實驗探究】根據氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉顯堿性分析；根據加入的氯化鈣可以檢驗碳酸鈉的存在也可以除去碳酸鈉，然后通過酚酞試液檢驗仍然有堿性物質的存在堿性分析；
【反思評價】根據Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅色分析；
【得出結論】根據信息及結論書寫反應的方程式．

解答：解：【進行猜想反應前兩種物質二氧化碳和鈉中共Na、C、O三種元素，根據質量守恒定律，反應前后元素不變，可判斷燃燒中產生的黑色物質可能為炭（C），白色固體為NaO或Na₂CO₃或是Na₂O、Na₂CO₃兩種物質的混合物；而不可能是NaOH，因為反應前并不含有H元素，因此不可能是氫氧化鈉；
【實驗探究】氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉顯堿性，因此向其中加入無色酚酞試液，會變成紅色；
加入CaCl₂溶液出現白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉；碳酸鈉完全反應后，向溶液中滴加酚酞呈現紅色，說明溶液中含有氫氧化鈉，因此原白色固體中含有Na₂O；故結論白色固體是Na₂O和Na₂CO₃；
【反思評價】碳酸鈉溶液呈堿性也可以使無色酚酞變紅，因此，不能得出溶液一定含氫氧化鈉的結論，即不能由此判斷白色固體為氧化鈉；
【得出結論】根據實驗的結論鈉在二氧化碳中燃燒產生了黑色的碳和白色的固體氧化鈉和碳酸鈉，因此化學方程式為：4Na+CO₂

點燃  .

2Na₂O+C；  Na₂O+CO₂═Na₂CO₃ （或4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C）．
故答案為：【進行猜想】炭（或C）；   Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃；
不正確；    反應物中無氫元素，不能生成氫氧化鈉；
【實驗探究】紅；   Na₂O和Na₂CO₃；
【反思評價】Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅色；
【得出結論】4Na+CO₂

點燃  .

2Na₂O+C；  Na₂O+CO₂═Na₂CO₃ （或4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C）．

點評：本考點主要通過設計實驗方案探究了二氧化碳的化學性質，屬于信息題的考查，本題通過提出問題、做出猜想、設計實驗方案、進行實驗和反思評價等環節，體現了科學探究的一般過程，解題的關鍵是根據題目提供的信息結合已有的知識進行分析即可．