Question

（2013?鞍山二模）在一次化學小組的活動課上，小莉發現了一個有趣的反應；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．小組同學對此進行了討論．
【提出問題】黑色顆粒和白色物質是什么？
【查閱資料】氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉：Na₂O+H₂O=2NaOH；過氧化鈉（Na₂O₂）為淡黃色固體．
【進行猜想】小慧認為黑色顆粒是

炭[C]

，白色物質可能是Na₂O或

Na₂CO₃

；
小莉認為白色固體可能是混合物；小軍認為白色物質可能是氫氧化鈉．
小慧立刻否定了小軍的猜想，其理由是

反應物中沒有氫元素，不可能生成含有氫元素的物質

．
【實驗探究】同學們對白色物質進行以下實驗探究．

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，震蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞溶液	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，震蕩，樣品全部溶液水，向其中加入足量的 CaCl2溶液	出現白色沉淀	白色物質是 Na2CO3
	②靜止片刻，向上層清液中滴加無色酚酞溶液	無明顯現象

【反思評價】小莉認為方案1得到的結論不正確，理由是

Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞溶液變紅

．
【得出結論】鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為

4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C

．
通過以上探究，你還能獲得哪些結論，寫出1條：

燃燒不一定要有氧氣參加；（或CO₂在一定條件下能支持燃燒；或金屬Na著火不能用CO₂滅火；或金屬Na與CO₂的反應屬于置換反應等，合理即可）．

．

Answer 1

分析：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，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，將碳酸鈉全部反應掉，再加入酚酞看是否變色，檢驗是否含有氧化鈉；

解答：解：【進行猜想】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，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；但不可能是氫氧化鈉，反應物中沒有氫元素；
【實驗探究】碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，將碳酸鈉全部反應掉，再加入酚酞沒有變色，說明白色固體不是氧化鈉，因為氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉，顯堿性；
【反思評價】Na₂CO₃溶液顯堿性也會使酚酞變紅，所以方案1錯誤；
【得出結論】由方案2得出它們反應生成碳酸鈉和前面黑色物質是炭，故化學方程式4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C；通過該方程式可知燃燒不一定要有氧氣參加；（或CO₂在一定條件下能支持燃燒；或金屬Na著火不能用CO₂滅火；或金屬Na與CO₂的反應屬于置換反應等，合理即可）．
故答案為：【進行猜想】炭[C]；  Na₂CO₃；反應物中沒有氫元素，不可能生成含有氫元素的物質（或違背質量守恒定律，答案合理即可）
【實驗探究】CaCl₂ 溶液； Na₂CO₃  
【反思評價】Na₂CO₃ 溶液顯堿性，也會使酚酞溶液變紅．
【得出結論】4Na+3CO₂ 

點燃  .

 2Na₂CO₃+C  
燃燒不一定要有氧氣參加；（或CO₂在一定條件下能支持燃燒；或金屬Na著火不能用CO₂滅火；或金屬Na與CO₂的反應屬于置換反應等，合理即可）．

點評：本題是一道綜合性很強的實驗探究題，主要考查學生的實驗探究能力、分析問題和解決問題的實際能力．解答這種綜合性強的探究題，關鍵是理解題意，找到準確的出發點定位．