Question

探究課上，老師進(jìn)行了鈉在二氧化碳中燃燒的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)集氣瓶底有黑色顆粒，瓶壁上有白色物質(zhì)．
[提出問題]鈉在二氧化碳中燃燒生成的黑色顆粒和白色物質(zhì)是什么？
[探究活動一]探究黑色顆粒的成分
[猜想與假設(shè)]同學(xué)們根據(jù)二氧化碳中含有________，猜想黑色顆粒成分可能是炭黑．
[設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]
實(shí)驗(yàn)過程，觀察到黑色顆粒逐漸減少，澄清石灰水變渾濁．
[得出結(jié)論]上述實(shí)驗(yàn)證明同學(xué)們的猜想是________（選填“正確”或“錯誤”）的．硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．
[探究活動二]探究白色物質(zhì)的成分
[猜想與假設(shè)]同學(xué)們對白色物質(zhì)的成分做出以下猜想：
Ⅰ是氧化鈉；Ⅱ是碳酸鈉；Ⅲ是氫氧化鈉．
小雨同學(xué)通過對物質(zhì)組成元素的分析，認(rèn)為“猜想Ⅲ”是錯誤的．原因是________．
林陽同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)的成分還可能是________（填化學(xué)式，下同）和________的混合物．
[查閱資料]氧化鈉是白色固體，能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉．
[驗(yàn)證猜想]（1）請寫出證明白色物質(zhì)中含有碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象：________．
（2）填寫證明白色物質(zhì)不含氧化鈉的實(shí)驗(yàn)報告．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①除去溶液中的碳酸鈉． 取少量白色物質(zhì)于試管中，加水溶解，再加入足量的氯化鈣溶液．	白色沉淀生成	產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式是 ________
②證明白色物質(zhì)中不含氧化鈉． 取少量實(shí)驗(yàn)①所得的溶液于另一試管中，加入________．	________	不含氧化鈉

[交流與討論]綜合上述探究活動的結(jié)果，請寫出鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式________．

Answer 1

解：[猜想與假設(shè)]由于黑色顆粒成分可能是炭黑，并且反應(yīng)物是碳和二氧化碳，在反應(yīng)前后元素種類是不變的；所以生成炭黑是由于生成物中含有碳元素；由于是黑色顆粒是與氧氣反應(yīng)，并且生成二氧化碳，說明反應(yīng)物中含有碳元素；硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物是碳和氧氣，生成物是二氧化碳；由于反應(yīng)前后元素種類不變，所以不可能含有氫氧化鈉，因?yàn)槎�氧化碳和碳中不含有氫元素所以生成物中不可能含有氫氧化鈉；所以生成物可能是二者的混合物；（1）鑒別碳酸根離子主要是判斷它們與碳酸根離子是否產(chǎn)生氣體、沉淀和水；（2）由于碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，氯化鈉顯中性，消耗了碳酸鈉并消耗了原料； 由于氧化鈉是白色固體，能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氯化鈉是顯中性，所以將固體溶于水，不變色說明沒有氧化鈉等物質(zhì)的支持；根據(jù)鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳和碳酸鈉可知反應(yīng)物中含有鈉和碳酸鈉．
故答案為：
[猜想與假設(shè)]碳元素；[得出結(jié)論]正確；C+O₂CO₂；反應(yīng)物中沒有氫元素；Na₂O；Na₂CO₃；
（1）加入鹽酸，有氣泡產(chǎn)生；
（2）Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓；無色酚酞試液；溶液不變色；4Na+3CO₂C+2Na₂CO₃．
分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后元素種類不變；根據(jù)能夠使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳，又因?yàn)槎�氧化碳是由黑色粉末與氧氣反應(yīng)得到的物質(zhì)，所以黑色物質(zhì)是碳，方程式是根據(jù)方程式的書寫方法來考慮；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后元素種類不變來考慮，氫氧化鈉是否正確；由于可能是氧化鈉、碳酸鈉，所以有一種考慮方法就是可能是二者的混合物；判斷碳酸鈉的存在，就是判斷碳酸根離子的存在，所以加入鹽酸有氣體產(chǎn)生即可；
（2）加入足量的氯化鈣溶液發(fā)生了碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)的方程式．由于氧化鈉是白色固體，能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氯化鈣與碳酸鈉已經(jīng)反應(yīng)完了，所以把碳酸根離子除去后．再加入酚酞試液變紅說明溶液顯堿性，能夠證明碳酸根離子的存在即可，碳酸根離子與酸反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳和水；鈉與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)例可知生成物中含有碳和碳酸鈉，所以方程式的書寫要考慮書寫方法．
點(diǎn)評：根據(jù)所做題目的已知可知反應(yīng)后生成物已知條件可推出反應(yīng)物的特點(diǎn)，檢驗(yàn)碳酸根離子的存在就是加入鹽酸看是否有氯化鈣的生成．