Question

（2013?潍坊二模）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

C

，白色物质可能是Na₂O、

Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃

．
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠，你认为是否正确

不正确

？其理由是

反应物中无氢元素，不能生成氢氧化钠

．
[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1	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 红 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 Na2O和Na2CO3
	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

Na₂CO₃溶液显碱性，也会使酚酞变红色

．
[得出结论]写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为

4Na+CO₂

点燃  .

2Na₂O+C；Na₂O+CO₂═Na₂CO₃

．

Answer 1

分析：【进行猜想】根据化学反应前后元素的种类不变分析金属钠在二氧化碳中燃烧生成黑色颗粒和白色固体，黑色颗粒是炭黑；然后对白色固体进行猜想、判断；
【实验探究】根据氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠显碱性分析；根据加入的氯化钙可以检验碳酸钠的存在也可以除去碳酸钠，然后通过酚酞试液检验仍然有碱性物质的存在碱性分析；
【反思评价】根据Na₂CO₃溶液显碱性，也会使酚酞变红色分析；
【得出结论】根据信息及结论书写反应的方程式．

解答：解：【进行猜想反应前两种物质二氧化碳和钠中共Na、C、O三种元素，根据质量守恒定律，反应前后元素不变，可判断燃烧中产生的黑色物质可能为炭（C），白色固体为NaO或Na₂CO₃或是Na₂O、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，因此不可能是氢氧化钠；
【实验探究】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠显碱性，因此向其中加入无色酚酞试液，会变成红色；
加入CaCl₂溶液出现白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠；碳酸钠完全反应后，向溶液中滴加酚酞呈现红色，说明溶液中含有氢氧化钠，因此原白色固体中含有Na₂O；故结论白色固体是Na₂O和Na₂CO₃；
【反思评价】碳酸钠溶液呈碱性也可以使无色酚酞变红，因此，不能得出溶液一定含氢氧化钠的结论，即不能由此判断白色固体为氧化钠；
【得出结论】根据实验的结论钠在二氧化碳中燃烧产生了黑色的碳和白色的固体氧化钠和碳酸钠，因此化学方程式为：4Na+CO₂

点燃  .

2Na₂O+C；  Na₂O+CO₂═Na₂CO₃ （或4Na+3CO₂

点燃  .

2Na₂CO₃+C）．
故答案为：【进行猜想】炭（或C）；   Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃；
不正确；    反应物中无氢元素，不能生成氢氧化钠；
【实验探究】红；   Na₂O和Na₂CO₃；
【反思评价】Na₂CO₃溶液显碱性，也会使酚酞变红色；
【得出结论】4Na+CO₂

点燃  .

2Na₂O+C；  Na₂O+CO₂═Na₂CO₃ （或4Na+3CO₂

点燃  .

2Na₂CO₃+C）．

点评：本考点主要通过设计实验方案探究了二氧化碳的化学性质，属于信息题的考查，本题通过提出问题、做出猜想、设计实验方案、进行实验和反思评价等环节，体现了科学探究的一般过程，解题的关键是根据题目提供的信息结合已有的知识进行分析即可．