Question

18．某研究性學習小組同學將鈉置于充滿CO₂的集氣瓶中進行燃燒，反應后集氣瓶內有黑色固體和白色固體生成．
該小組經分析得知，白色固體中不可能有NaOH，原因是反應物中沒有氫元素．他們對白色固體成分進一步探究．
【提出問題】白色固體是什么？
【查閱資料】①Na₂O+H₂O═2NaOH�、阝c能與水反應生成NaOH和H₂
【猜想與假設】Ⅰ．白色固體是Na₂OⅡ．白色固體是Na₂CO₃
Ⅲ．白色固體還可能是Na₂O和Na₂CO₃混合物．
【設計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量白色固體于試管中，加入適量水振蕩．	固體全部溶解
向上述所得溶液中加入過量CaCl2溶液，靜置．	產生白色沉淀
取靜置后的上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液．	試液不變色		白色固體是碳酸鈉．

【得出結論】①通過上述實驗，三個猜想中猜想Ⅱ成立．
②鈉在CO₂中燃燒的化學方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
反思與交流】鈉著火，可以選用的滅火物質是B．
A．水　　　　B．干沙土　　　C．二氧化碳．

Answer 1

分析 根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變進行分析；
【猜想與假設】根據白色固體還可能是氧化鈉與碳酸鈉的混合物進行分析；
【設計實驗】根據碳酸鈉易溶于水，碳酸鈉會與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉．氧化鈉和水會生成氫氧化鈉，酚酞遇見變紅色進行分析；
鈉和二氧化碳在點燃的條件下反應生成碳酸鈉和碳進行分析；
【反思與交流】根據題干信息來分析，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．

解答 解：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，所以不可能含有氫氧化鈉；
【猜想與假設】通過分析可知，白色固體可能生成氧化鈉或碳酸鈉或二者的混合物；
【設計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量白色固體于試管中，加入適量水振蕩．	固體全部溶解
向上述所得溶液中加入過量CaCl2溶液，靜置．	產生白色沉淀
取靜置后的上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液．	試液不變色	白色固體是碳酸鈉

【得出結論】①通過上述實驗，三個猜想中猜想Ⅱ成立；
②鈉和二氧化碳在點燃的條件下反應生成碳酸鈉和碳，化學方程式為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C；
【反思與交流】A、鈉和水能反應生成可燃性氣體氫氣，所以水不能滅火，故A錯誤；
B、干沙土能隔絕空氣，所以細沙土能滅火，故B正確；
C、金屬鈉在二氧化碳中能燃燒，不能用二氧化碳滅火，故C錯誤．
故選：B．
故答案為：反應物中不含氫元素；
【猜想與假設】Na₂O和 Na₂CO₃的混合物；
【設計實驗】Na₂CO₃；
【得出結論】①Ⅱ；
②4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C；
【反思與交流】B．

點評 本題有一定的綜合性，考查了判斷物質種類的方法及檢驗物質的方法．這就要求學生記住一些常見性質，同時也要學會設計一些簡單實驗判定物質種類．