Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在一次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)鎂、鈉都能在純凈的二氧化碳?xì)怏w中燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底除了有黑色顆粒，瓶壁上還都附著白色物質(zhì)。經(jīng)檢驗(yàn)，黑色顆粒是碳。他們對鎂、鈉在二氧化碳?xì)怏w中燃燒后生成的白色物質(zhì)分別進(jìn)行了如下探究：

（探究問題一）鎂在純凈的二氧化碳中燃燒生成的白色物質(zhì)是什么？

同學(xué)們首先排除了是Mg(OH)2的可能性，理由是_____。

（做出猜想）白色固體可能是①MgO、②MgCO3、③_____。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）取少量白色固體，加入足量的稀鹽酸，觀察到_____現(xiàn)象，猜想①正確。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）鎂在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式是_____。

（探究問題二）鈉在純凈的二氧化碳中燃燒生成的白色物質(zhì)是什么？

（查閱資料）信息1：鈉能與冷水發(fā)生劇烈反應(yīng)。

信息2：Na2O+H2O=2NaOH

（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）甲組方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量白色物質(zhì)于試管中，加水溶解，加入足量Ba(OH)2溶液	_____	白色物質(zhì)中有Na2CO3
靜置后，向上層清液滴加酚酞試液	溶液變紅	白色物質(zhì)中有Na2O

甲組結(jié)論：白色固體為Na2O和Na2CO3的混合物

乙組方案：

取5.3克白色固體樣品進(jìn)行下列操作：

（1）操作①是_____。

（2）Ba(OH)2溶液必須足量的目的是_____。

該組同學(xué)測得m=9.85克，結(jié)合樣品質(zhì)量進(jìn)行分析，最終得出結(jié)論：白色固體為Na2CO3。

（實(shí)驗(yàn)反思）

（1）為何甲、乙兩組所得結(jié)論不相符，某同學(xué)分析后指出甲組方案不科學(xué)，應(yīng)該將甲組方案中的Ba(OH)2溶液改為_____溶液才合理。

（2）鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為_____。

（拓展應(yīng)用）

實(shí)驗(yàn)室里鈉等金屬因燃燒引發(fā)火災(zāi)時(shí)，可以選擇的滅火方式有_____。

A　用水澆滅 B　用液態(tài)二氧化碳滅火器 C　撒沙土蓋滅

Answer 1

【答案】反應(yīng)物中無氫元素；反應(yīng)前后元素種類相同；不遵循質(zhì)量守恒定律（合理即可） MgO和MgCO3的混合物 無氣泡產(chǎn)生 2Mg+CO22MgO+C 產(chǎn)生白色沉淀 過濾 將Na2CO3完全反應(yīng)或消耗（或?qū)?/span>Na2CO3完全沉淀） BaCl2、Ba(NO3)2、CaCl2、Ca(NO3)2（任寫一個(gè)） 4Na+3CO22Na2CO3+C C

【解析】

[探究問題一] 反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中無氫元素，不可能生成氫氧化鎂。

[做出猜想]反應(yīng)物中含有鎂、碳、氧三種元素，所以白色固體可能是MgO、MgCO3，也可能是MgO、MgCO3的混合物。

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]氧化鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，碳酸鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、水、二氧化碳，所以取少量白色固體，加入足量的稀鹽酸，觀察到無氣泡產(chǎn)生，則猜想①正確。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]由實(shí)驗(yàn)探究可知，鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂，根據(jù)質(zhì)量守恒定，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+CO22MgO+C

[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]

Ba(OH)2溶液能與碳酸鹽反應(yīng)生成白色沉淀。（1）通過過濾可將難溶于水的固體物質(zhì)與液體分離，所以操作①是過濾。（2）Ba(OH)2溶液必須足量的目的是將Na2CO3完全反應(yīng)或消耗掉。根據(jù)題給信息可知，m=9.85克是碳酸鋇的質(zhì)量，設(shè)白色固體樣品中碳酸鈉的質(zhì)量是x。

，解得x=5.3g，所以白色固體為Na2CO3。

[實(shí)驗(yàn)反思]

（1）Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH，加入氫氧化鋇溶液，引入了堿性溶液，無論固體中是否含有氧化鈉，靜置后，向上層清液滴加酚酞試液，都會出現(xiàn)酚酞試液變紅的現(xiàn)象，無法確定氧化鈉是否存在。應(yīng)該將甲組方案中的Ba(OH)2溶液改為BaCl2溶液[或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3) 2）]溶液才合理，排除對氧化鈉檢驗(yàn)的干擾。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究可知，鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為：4Na+3CO22Na2CO3+C

[拓展應(yīng)用]

鈉等活潑金屬能與水、二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故鈉等活潑金屬燃燒引發(fā)火災(zāi)時(shí)，可以選擇的滅火方式有撒沙土蓋滅，以隔絕氧氣，故選C。