Question

金屬鈉很軟，可以用刀切割．切開外皮后，可以看到鈉具有銀白色的金屬光澤．鈉是熱和電的良導體．鈉的密度是0.97g/cm³，比水的密度小，鈉的熔點是97.81℃，沸點是882.9℃．將金屬鈉放入水中，可以反應生成氫氧化鈉和氫氣；鈉跟氧氣混合加熱生成淡黃色的過氧化鈉（Na₂O₂）固體，鈉跟二氧化碳在加熱條件下反應生成碳酸鈉和單質(zhì)碳．

（1）寫出鈉跟水反應的化學方程式：
（2）小劉同學用圖A裝置做鈉跟氧氣反應的實驗，觀察到生成物中出現(xiàn)黑色固體，則該黑色固體是________（填化學式）；
（3）為了探究黑色固體的成因，小劉同學進行了下列探究．
【提出問題】與鈉反應的二氧化碳的來源于哪里？
【假設與猜想】
猜想①：二氧化碳來源于________；
猜想②：二氧化碳來源于________．
【分析判斷】在上述猜想的兩種來源中，________（填序號）是二氧化碳的主要來源．
【實驗驗證】為了驗證自己的猜想和分析，小劉同學用圖B和圖C所示裝置進行了實驗，用圖B和圖C所示裝置實驗的目的是________．若要證明小劉同學的猜想和分析是正確的，則在驗證實驗中，裝置B和裝置C中應分別有什么主要現(xiàn)象？（本題獎勵4分，整卷總分不超過60分）裝置B中現(xiàn)象：________；裝置C中現(xiàn)象：________．

Answer 1

解：（1）金屬鈉放入水中，可以反應生成氫氧化鈉和氫氣；故答案為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑．
（2）鈉跟二氧化碳在加熱條件下反應生成碳酸鈉和單質(zhì)碳，故生成物中出現(xiàn)黑色固體是碳；故答案為：C．
（3）根據(jù)題意可確定二氧化碳可能來源于空氣或酒精燃燒生成二氧化碳；實驗的目的是為了證明猜想和假設；裝置B是往玻璃管中通入干燥空氣，根據(jù)鈉跟氧氣混合加熱生成淡黃色的過氧化鈉（Na₂O₂）固體，鈉跟二氧化碳在加熱條件下反應生成碳酸鈉和單質(zhì)碳，故主要現(xiàn)象試管里淡黃色固體生成物中有少量黑色固體；裝置C中通入的是氧氣故只能發(fā)生鈉跟氧氣混合加熱生成淡黃色的過氧化鈉（Na₂O₂）固體，所以現(xiàn)象應為試管里淡黃色固體生成物中沒有黑色固體．
故答案為：：①空氣；②酒精燃燒．
【分析判斷】通過對比試驗證明二氧化碳的來源及二氧化碳的主要來源；
裝置B中現(xiàn)象：試管里淡黃色固體生成物中有少量黑色固體；
裝置C中現(xiàn)象：試管里淡黃色固體生成物中沒有黑色固體．
分析：（1）根據(jù)題中的敘述找出反應物、生成物以及反應條件，然后結(jié)合化學方程式的書寫規(guī)則進行分析；
（2）鈉跟二氧化碳在加熱條件下反應生成碳酸鈉和單質(zhì)碳進行分析；
（3）根據(jù)題中的敘述猜想和分析來回答．
點評：在實驗題的分析中，要注意實驗過程的描述，同時注意在推斷反應實質(zhì)時，要運用質(zhì)量守恒定律（元素守恒或原子守恒），還要注意知識間的前后聯(lián)系．