Question

某化学活动小组中的甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应结束后，瓶壁上粘附着黑色颗粒和白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】
甲认为黑色颗粒是____________，白色物质可能是Na₂O、                     。
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠，你认为是否正确            ？ 其理由是
                                                                。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na₂O+H₂O＝2NaOH
【实验探究】化学活动小组对白色物质进行如下实验探究：

实验 方案	实验操作	实验现象	结论
方案l	取少量白色物质于试管中，加入适量水，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成        色	白色物质为Na2O
方案2	①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向溶液中加入过量的CaCl2溶液	出现白色 沉淀	白色物质 是_______   ___
	②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	溶液显红色

【反思评价】丙同学认为方案1的结论不正确，理由是                           
                                 。
【得出结论】写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为                            
                      。

Answer 1

【进行猜想】炭(或C) （1分）   Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃ （2分）
不正确 （1分）   反应物中无氢元素，不能生成氢氧化钠 (1分，其他答案合理也得分)      
【实验探究】 红（1分）   Na₂O和Na₂CO₃ （2分）
【反思评价】Na₂CO₃溶液显碱性，也会使酚酞变红色 （2分）
【得出结论】4Na+CO₂2Na₂O+C （1分）  Na₂O +CO₂==Na₂CO₃（1分）

试题分析：【进行猜想】反应物二氧化碳和钠中共含有Na、C、O三种元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变可知，燃烧中产生的黑色物质可能为炭（C），白色固体可能为Na₂O或Na₂CO₃或是Na₂O和Na₂CO₃两种物质的混合物；而不可能是NaOH，因为反应前并不含有H元素。 
【实验探究】根据实验结论可知，“白色物质为Na₂O”，而查阅资料可知Na₂O+H₂O＝2NaOH，由此可知，取少量该白色物质于试管中，加入适量水溶解后得NaOH溶液，故再向其中加入无色酚酞试液，则酚酞变红。
根据实验操作和实验现象分析，①向溶液中加入过量的CaCl₂溶液，出现白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠；由于CaCl₂溶液过量，故其中的碳酸钠会被完全反应掉，②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液，酚酞显红色，说明溶液中还含有氢氧化钠，因此原白色固体中还含有Na₂O，所以白色物质是Na₂O和Na₂CO₃。
【反思评价】由于碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞变红，因此，不能得出溶液一定是氢氧化钠的结论，也就不能由此得出白色固体为氧化钠的结论。
【得出结论】根据上面的分析可知，钠在二氧化碳中燃烧，生成碳酸钠和炭，故反应的化学方程式为4Na+CO₂2Na₂O+C。
点评：对于验证型实验探究，要熟记物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析的实验现象，来验证该物质的性质或变化规律等。