Question

4．化學(xué)課上，李芹同學(xué)將燃燒的金屬鈉迅速伸入盛有CO₂的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)．
【提出問題】黑色顆粒和白色物質(zhì)是什么？
【進(jìn)行猜想】你認(rèn)為黑色物質(zhì)是碳，小明認(rèn)為白色物質(zhì)是氧化鈉，小華認(rèn)為是氫氧化鈉，你認(rèn)為白色物質(zhì)還可能是碳酸鈉．
李芹同學(xué)認(rèn)為小華的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，在反應(yīng)物中無氫元素．
【查閱資料】CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl　氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉．
【實(shí)驗(yàn)探究】李芹同學(xué)對白色物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
實(shí)驗(yàn)方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色，結(jié)論：白色物質(zhì)為氧化鈉．
實(shí)驗(yàn)方案2：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，然后過濾，再向溶液里滴加無色酚酞試液，無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)．結(jié)論：白色物質(zhì)為碳酸鈉．
【反思評價(jià)】小娟同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方案1得出的結(jié)論不正確，其理由是碳酸鈉的溶液呈堿性，也能使酚酞試液變紅．
【得出結(jié)論】鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．不用填．

Answer 1

分析 【進(jìn)行猜想】根據(jù)題干中信息可知，鈉與二氧化碳中發(fā)生了反應(yīng)生成一種黑色物質(zhì)和一種白色物質(zhì)；其中由于反應(yīng)物含有鈉元素、碳元素、氧元素，那么生成的物質(zhì)也一點(diǎn)含有這幾種元素，那么黑色固體物質(zhì)只能是碳，可以據(jù)此解答該題；
【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和物質(zhì)的性質(zhì)推測生成的白色物質(zhì)；
【反思評價(jià)】依據(jù)碳酸鈉溶液也顯堿性分析解答；
【得出結(jié)論】根據(jù)上述分析可以知道，二氧化碳和鈉反應(yīng)生成了碳和碳酸鈉，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：【進(jìn)行猜想】反應(yīng)前兩種物質(zhì)二氧化碳和鈉中共Na、C、O三種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素不變，可判斷燃燒中產(chǎn)生的黑色物質(zhì)可能為碳，白色固體為Na₂O或Na₂CO₃或是Na₂O、Na₂CO₃兩種物質(zhì)的混合物；而不可能是NaOH，因?yàn)榉磻?yīng)前并不含有H元素；
【實(shí)驗(yàn)探究】加入CaCl₂溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉；碳酸鈉完全反應(yīng)后，向溶液中滴加酚酞無明顯現(xiàn)象，說明溶液中不含有氫氧化鈉，因此原白色固體中不含有Na₂O；
【反思評價(jià)】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(jié)論，即不能由此判斷白色固體為氧化鈉；故答案為：Na₂CO₃溶液顯堿性也會(huì)使酚酞變紅
【得出結(jié)論】根據(jù)探究過程可知，鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和炭，反應(yīng)方程式是：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．
故答案為：【進(jìn)行猜想】碳，碳酸鈉，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，在反應(yīng)物中無氫元素；
【實(shí)驗(yàn)探究】碳酸鈉（Na₂CO₃）；
【反思評價(jià)】碳酸鈉的溶液呈堿性，也能使酚酞試液變紅；
【得出結(jié)論】4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．

點(diǎn)評 本題是一道綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)探究題，主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、分析問題和解決問題的實(shí)際能力．解答這種綜合性強(qiáng)的探究題，關(guān)鍵是掌握相關(guān)知識(shí)，理解題意，找到準(zhǔn)確的出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行解答．