Question

某研究性學習小組在網(wǎng)上搜集到信息：鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬能在CO₂氣體中燃燒．他們對鈉在CO₂氣體中燃燒進行了下列實驗：

操作過程	實驗現(xiàn)象
將干燥的玻璃燃燒匙中燃燒的鈉迅速伸入到盛有裝滿CO2的集氣瓶中	鈉在盛有CO2的集氣瓶中繼續(xù)燃燒
反應后冷卻	集氣瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上附著有白色物質

（1）要熄滅燃燒的鈉，可以選用的物質是

 

（填字母）
a．水       b．泡沫滅火劑        c．干沙土       d．二氧化碳
（2）該小組同學對瓶壁上的白色物質的成分進行討論并提出假設
Ⅰ．白色物質是Na₂O；
Ⅱ．白色物質是Na₂CO₃；
Ⅲ．白色物質還可能是

 

（3）為確定瓶壁上白色物質的成分，該小組進行了如下實驗：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
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，向其中加入過量的CaCl2溶液	出現(xiàn)白色沉淀
②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液	無明顯現(xiàn)象

①通過對上述實驗的分析，你認為上述三個假設中，

 

成立．
②鈉在CO₂中燃燒的化學方程式為

 

．
③丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉，你認為是否合理并說出理由

 

．
（4）某碳酸鈉粉末中可能含有少量NaOH和NaCl雜質，為檢驗粉末中是否含有這些物質，某學生設計如下六個實驗步驟，請將下面表格所用的試劑及實驗操作補寫完整：

實驗步驟	所用試劑及實驗操作
①	取少量樣品放入試管甲中，加入適量蒸餾水并振蕩至全部溶解
②
③	過濾，將少量濾液盛在試管乙中
④	滴入幾滴酚酞試液
⑤
⑥	向溶液里滴入硝酸銀溶液

Answer 1

考點：堿金屬及其化合物的性質實驗

專題：實驗設計題

分析：（1）根據(jù)題干信息來分析，金屬鈉是一種活潑金屬，用來滅火的物質和金屬鈉之間不能反應；
（2）白色固體還可能是氧化鈉與碳酸鈉的混合物；
（3）①氧化鈉能與水反應生成氫氧化鈉，氫氧化鈉不能與氯化鈣反應；
②依據(jù)方案①②的反應現(xiàn)象和結論，分析和推斷鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和碳；
③依據(jù)反應物中的元素守恒分析判斷生成物的組成元素；
（4）檢驗Na₂CO₃粉末中含有少量的NaOH和NaCl，取少量樣品溶于水，滴加硝酸鋇，過濾后，滴加酚酞可證明NaOH存在，然后再向濾液中滴加硝酸銀生成白色沉淀，可證明含NaCl，以此來解答．

解答： 解：（1）a．鈉和水能反應生成可燃性氣體氫氣，所以水不能滅火，故a錯誤；
b．泡沫滅火器產生二氧化碳氣體，金屬鈉在二氧化碳中能燃燒，所以不能用泡沫滅火器滅火，故b錯誤；
c．干沙土能隔絕空氣，所以細沙土能滅火，故c正確；
d．金屬鈉在二氧化碳中能燃燒，不能用二氧化碳滅火，故d錯誤；
故答案為：c；
（2）鈉在二氧化碳中燃燒這一化學反應的反應物中只含有鈉元素、碳元素和氧元素，沒有氫元素，可能生成氧化鈉或碳酸鈉或二者的混合物，
故答案為：Na₂O和Na₂CO₃的混合物；
（3）①氧化鈉能與水反應生成氫氧化鈉，氫氧化鈉不能與氯化鈣溶液反應產生白色沉淀，且其水溶液顯堿性，碳酸鈉能與氯化鈣反應生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀，故Ⅱ成立，故答案為：Ⅱ；
②依據(jù)現(xiàn)象和實驗分析判斷鈉在二氧化碳氣體中燃燒生成碳酸鈉和碳單質，反應的化學方程式為：4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C，故答案為：4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C；
③丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉．是錯誤的，在反應過程中，是鈉在二氧化碳氣體中 的燃燒反應，無氫元素的存在，實驗依據(jù)元素守恒可置換不可能生成氫氧化鈉，
故答案為：不正確，因為反應物中無H元素（或違背質量守恒定律）；
（4）檢驗Na₂CO₃粉末中含有少量的NaOH和NaCl，步驟為：①取少量樣品，溶于水，②滴加過量硝酸鋇溶液，③過濾后，④滴加酚酞可證明NaOH存在，⑤加入過量硝酸中和氫氧化鈉溶液，⑥然后再向濾液中滴加過量硝酸銀生成白色沉淀，
故答案為：加入過量硝酸鋇溶液；加入過量的硝酸．

點評：本題考查物質的組成探究，為高頻考點，題目難度中等，試題側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注重于物質性質的綜合應用，根據(jù)反應現(xiàn)象正確判斷反應產物是解答本題的關鍵．