Question

某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到如下信息：鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO₂氣體中燃燒．他們對鈉在CO₂氣體中燃燒后的產(chǎn)物中的白色物質(zhì)進(jìn)行了如下探究：
【實(shí)驗(yàn)】將燃燒的鈉迅速伸入到盛有裝滿CO₂的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)．
（1）通過鈉在CO₂氣體中燃燒的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為燃燒的條件是______．
（2）燃燒的本質(zhì)是______．
（3）2010年8月初發(fā)生的俄羅斯森林大火有比倫敦市還要大的面積．控制森林火災(zāi)是世界性難題．根據(jù)燃燒的條件，請你解釋為什么設(shè)置森林防火隔離帶能有效阻止森林火災(zāi)的蔓延？______．
【提出假設(shè)】假設(shè)1：白色物質(zhì)是Na₂O．
假設(shè)2：白色物質(zhì)是Na₂CO₃．
假設(shè)3：白色物質(zhì)是Na₂O和Na₂CO₃的混合物．
【設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案．驗(yàn)證假設(shè)】該小組對燃燒后的白色產(chǎn)物進(jìn)行如下探究：

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
方案1	取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色物質(zhì)為Na2O
方案2	①取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液	出現(xiàn)白色沉淀
	③靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液	無明顯現(xiàn)象

【思考與交流】
（4）甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是______．
（5）乙同學(xué)認(rèn)為方案2得到的結(jié)論正確，白色物質(zhì)為______．
（6）通過方案1和方案2的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為上述三個假設(shè)中，______成立．你的理由是______．
（7）鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為______．
（8）丙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉．你是否同意丙同學(xué)的觀點(diǎn)，并簡述理由：______．

Answer 1

解：（1）物質(zhì)燃燒依據(jù)鈉在二氧化碳中的燃燒分析需要物質(zhì)本身能燃燒，在一定條件下達(dá)到著火點(diǎn)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故答案為：一定要有可燃物存在，二是要有助燃物存在；三是可燃物必須達(dá)到著火點(diǎn)；
（2）熱水的本質(zhì)是可燃物發(fā)生的劇烈的發(fā)光放熱的氧化還原反應(yīng)，故 答案為：發(fā)光、放熱的劇烈的氧化還原反應(yīng)；
（3）設(shè)置隔離帶無可燃物，去掉了物質(zhì)燃燒的一個條件，可燃物不存在，也就無所謂燃燒現(xiàn)象，故答案為：設(shè)置森林防火隔離帶，消除了燃燒的條件之一--可燃物的存在；
（4）取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液溶液變紅，原因有，可以是生成的氧化鈉溶于水和水反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液的作用，也可以碳酸鈉溶液水解顯堿性的作用，也可以是二者的混合物，所以方案1不正確；故答案為：Na₂CO₂溶液顯堿性，也會使酚酞變紅；
（5）取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明含有碳酸鈉，靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液無變化，說明一定無氧化鈉，因?yàn)檠趸�鈉和水反應(yīng)一定生成氫氧化鈉溶液，故答案為：Na₂CO₃；
（6）依據(jù)上述分析和現(xiàn)象判斷，假設(shè)2正確；因?yàn)槿∩倭堪咨�物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明含有碳酸鈉，靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液無變化，說明一定無氧化鈉，因?yàn)檠趸�鈉和水反應(yīng)一定生成氫氧化鈉溶液；故答案為：假設(shè)2方案2①中出現(xiàn)的白色沉淀是CaCO₃，所以燃燒后的白色產(chǎn)物中有Na₂CO₃存在；方案2②中滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象，說明燃燒后的白色產(chǎn)物中沒有Na₂O存在；
（7）依據(jù)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)分析判斷鈉在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳酸鈉和碳單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C；故答案為：4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C；
（8）丙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉．是錯誤的，在反應(yīng)過程中，是鈉在二氧化碳?xì)怏w中 的燃燒反應(yīng)，無氫元素的存在，實(shí)驗(yàn)依據(jù)元素守恒可置換不可能生成氫氧化鈉，故答案為：不同意，因?yàn)榉磻?yīng)物中無氫元素；
分析：（1）依據(jù)物質(zhì)燃燒的條件分析回答，將燃燒的鈉迅速伸入到盛有裝滿CO₂的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，說明可燃物達(dá)到著火點(diǎn)和助燃物發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)；
（2）廣義的燃燒概念是發(fā)光放熱的劇烈的氧化還原反應(yīng)分析判斷；
（3）依據(jù)物質(zhì)燃燒的條件分析判斷；燃燒需要符合可燃物、達(dá)到著火點(diǎn)、助燃物，無可燃物或達(dá)不到物質(zhì)著火點(diǎn)，或無 助燃物都不能燃燒；
（4）依據(jù)碳酸鈉溶液水解呈堿性；氧化鈉溶于水反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液呈堿性；
（5）依據(jù)方案2的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論分析判斷；加入過量氯化鈣有白色沉淀證明含有碳酸鈉，上層溶液酚酞不變色說明無堿生成判斷一定無氧化鈉；
（6）依據(jù)方案①②的反應(yīng)現(xiàn)象和結(jié)論綜合分析判斷；假設(shè)2符合反應(yīng)現(xiàn)象，溶于水溶液呈堿性，加入過量氯化鈣沉淀后的溶液遇酚酞不變色證明不含氧化鈉；
（7）依據(jù)方案①②的反應(yīng)現(xiàn)象和結(jié)論，分析和推斷鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和碳；
（8）依據(jù)反應(yīng)物中的元素守恒分析判斷生成物的組成元素；
點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的綜合應(yīng)用，反應(yīng)現(xiàn)象的分析判斷，反應(yīng)產(chǎn)物的分析判斷，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是解題判斷的關(guān)鍵，題目難度中等．