Question

某化學(xué)興趣小組在進(jìn)行鈉在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)寫出鈉在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式：

 

．實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)除了得到黃色物質(zhì)外，產(chǎn)物中還有黑色物質(zhì)．興趣小組的同學(xué)對(duì)產(chǎn)生的黑色固體物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
查閱資料：
工業(yè)上采用鐵環(huán)作陰極電解得到金屬鈉．實(shí)驗(yàn)室中金屬鈉的標(biāo)簽主要內(nèi)容如下：
提出猜想：
猜想1：鈉附著煤油，煤油的不完全燃燒可以生成碳單質(zhì)；
猜想2：

 

與鈉反應(yīng)也可以生成碳單質(zhì)；
猜想3：

 

；
猜想4：…
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證猜想：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
驗(yàn)證猜想1	1．將一小塊鈉從煤油中直接取出加熱燃燒 2．取出一小塊切去表皮并擦干凈煤油的鈉加熱燃燒		黑色物質(zhì)中含 有碳單質(zhì)
驗(yàn)證猜想3			黑色物質(zhì)中 含有鐵元素

思考與交流：
同學(xué)們了解到金屬鈉在石棉網(wǎng)上燃燒，與石棉網(wǎng)作用也可以生成含鐵的黑色物質(zhì)，請(qǐng)你評(píng)價(jià)鈉在石棉網(wǎng)上燃燒探究其在空氣中燃燒產(chǎn)物是否合理并說(shuō)明原因：

 

．
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想2（不要求寫具體操作過(guò)程）：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：堿金屬及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：鈉在空氣中燃燒生成過(guò)氧化鈉；
根據(jù)鈉與二氧化碳反應(yīng)、鈉中含有雜質(zhì)鐵提出假設(shè)；
分別對(duì)含有煤油和不含煤油的鈉燃燒時(shí)不同現(xiàn)象判斷假設(shè)1；
通過(guò)檢驗(yàn)鐵離子判斷鈉黑色物質(zhì)是否是鐵的氧化物；
根據(jù)石棉網(wǎng)中含有鐵元素、空氣中含有碳元素等方面進(jìn)行判斷；
根據(jù)猜想2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，判斷黑色物質(zhì)是否為二氧化碳與鈉的反應(yīng)生成的碳．

解答： 解：鈉在氧氣中燃燒生成過(guò)氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+O₂

點(diǎn)燃  .

Na₂O₂，
故答案為：2Na+O₂

點(diǎn)燃  .

Na₂O₂；
提出猜想：實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)除了得到黃色物質(zhì)外，產(chǎn)物中還有黑色物質(zhì)，該黑色物質(zhì)可能為C，也可能為鐵的氧化物，所以提出的猜想有：
猜想1：鈉附著煤油，煤油的不完全燃燒可以生成碳單質(zhì)；猜想2：空氣中的CO₂與Na反應(yīng)也可以生成碳單質(zhì)；猜想3：金屬鈉中含有的雜質(zhì)鐵也可能生成黑色物質(zhì)，
故答案為：空氣中的CO₂；金屬鈉中含有的雜質(zhì)鐵也可能生成黑色物質(zhì)；
驗(yàn)證猜想1：將一小塊鈉從煤油中直接取出加熱燃燒，帶煤油的鈉燃燒產(chǎn)生黑色物質(zhì)較多；取出一小塊切去表皮并擦干凈煤油的鈉加熱燃燒，或不帶煤油的鈉燃燒不產(chǎn)生或產(chǎn)生黑色物質(zhì)少，證明在黑色物質(zhì)中含有碳單質(zhì)，
故答案為：帶煤油的鈉燃燒產(chǎn)生黑色物質(zhì)較多（或不帶煤油的鈉燃燒不產(chǎn)生或產(chǎn)生黑色物質(zhì)少）；
驗(yàn)證猜想3：取生成的黑色物質(zhì)加足量硝酸溶解，滴加KSCN溶液，溶液變紅色，則說(shuō)明黑色物質(zhì)中含有鐵元素，
故答案為：取生成的黑色物質(zhì)加足量硝酸溶解，滴加KSCN溶液；溶液變紅色；
思考與交流：石棉網(wǎng)中含有的鐵元素以及空氣中含有的碳元素均可能影響實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的鑒定，所以鈉在石棉網(wǎng)上燃燒探究其在空氣中燃燒產(chǎn)物是不合理的；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想2的操作是：取兩個(gè)坩堝各放入一小塊切去表皮并擦干凈煤油的鈉，一個(gè)在除去CO₂的空氣中加熱，另一個(gè)在空氣中加熱燃燒，觀察燃燒產(chǎn)物的差別，
故答案為：不合理，石棉網(wǎng)中含有的鐵元素以及空氣中含有的碳元素均可能影響實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的鑒定；取兩個(gè)坩堝各放入一小塊切去表皮并擦干凈煤油的鈉，一個(gè)在除去CO₂的空氣中加熱，另一個(gè)在空氣中加熱燃燒，觀察燃燒產(chǎn)物的差別．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，題目難度中等，注意掌握金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)，明確性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)方法，正確理解題干信息為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>