Question

13．課外活動(dòng)時(shí)，老師演示了金屬鎂在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳與氧化鎂的實(shí)驗(yàn)，講述二氧化碳?xì)怏w并非是所有物質(zhì)的滅火劑，引起了同學(xué)們極大的好奇．
提出問(wèn)題】化學(xué)興趣小組的同學(xué)聯(lián)想到其它金屬：如把金屬鈉、細(xì)鐵絲引燃后迅速伸入到盛有CO₂的集氣瓶中，兩種金屬是否也有類似的燃燒現(xiàn)象發(fā)生呢？
【進(jìn)行猜想】甲同學(xué)猜想：鈉、鐵兩種金屬可能均可在二氧化碳?xì)怏w中燃燒，均可產(chǎn)生黑色顆粒，可能分別是碳�；蛘咚难趸�三鐵，而鈉燃燒后產(chǎn)物中的白色物質(zhì)可能是Na₂O或Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃．乙同學(xué)猜想白色固體也有可能是氫氧化鈉．
【小組交流】有同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)猜想白色固體也有可能是氫氧化鈉不合理，其原因是根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后元素種類也守恒，反應(yīng)前無(wú)氫元素，產(chǎn)物中必?zé)o氫氧化鈉生成，
【查閱資料】Na₂O為白色固體，可溶于水且與水反應(yīng)生成無(wú)色氫氧化鈉溶液．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、將燒紅的細(xì)鐵絲伸入集有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中，鐵絲并未燃燒．
2、將金屬鈉點(diǎn)燃后伸進(jìn)集有二氧化碳?xì)怏w集氣瓶中，集氣瓶壁附有黑色小顆粒，產(chǎn)生白色固體物質(zhì)．興趣小組同學(xué)于是對(duì)產(chǎn)生的白色固體作進(jìn)一步探究．

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	取樣品少量于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中滴入無(wú)色酚酞試液	溶液變成紅色	白色物質(zhì)為Na2O

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
方案2	①取少量樣品于試管中，加入少量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過(guò)量的CaCl2溶液	出現(xiàn)白色沉淀	白色物質(zhì)是碳酸鈉
	②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液	無(wú)明顯現(xiàn)象

【反思評(píng)價(jià)】不少同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是碳酸鈉的水溶液顯堿性，也能使酚酞變紅色．
【表達(dá)交流】
根據(jù)鈉、鎂、鐵三種金屬在同樣條件下與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)情況可推知三種金屬的活動(dòng)性最弱的是鐵，寫(xiě)出金屬鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后元素種類也守恒，推測(cè)生成物的化學(xué)式；
乙同學(xué)猜想固體也有可能是氫氧化鈉受到大家的否定，其原因是：根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后元素種類也守恒，反應(yīng)前無(wú)氫元素，產(chǎn)物中必?zé)o氫氧化鈉生成；
向樣品的水溶液中加入無(wú)色酚酞試液，變紅色不能說(shuō)明白色物質(zhì)為Na2O，因?yàn)樘妓徕c的水溶液顯堿性，也能使酚酞變紅色；
將燒紅的細(xì)鐵絲伸入集有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中，鐵絲并未燃燒．而鎂和鈉都能在二氧化碳中燃燒，說(shuō)明鐵的金屬的活動(dòng)性最弱．

解答 解：【進(jìn)行猜想】：根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后元素種類也守恒，而鈉燃燒后產(chǎn)物中的白色物質(zhì)可能是Na₂O或Na₂CO₃，Na₂CO₃和Na₂O；
方案2，取樣品少量于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過(guò)量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明一定有碳酸鈉，靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液，無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)Na₂O；故白色固體為碳酸鈉；
乙同學(xué)猜想固體也有可能是氫氧化鈉受到大家的否定，其原因是：根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后元素種類也守恒，反應(yīng)前無(wú)氫元素，產(chǎn)物中必?zé)o氫氧化鈉生成；
向樣品的水溶液中加入無(wú)色酚酞試液，變紅色不能說(shuō)明白色物質(zhì)為Na₂O，因?yàn)樘妓徕c的水溶液顯堿性，也能使酚酞變紅色；故方案1得到的結(jié)論不正確；
由題干可知將燒紅的細(xì)鐵絲伸入集有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中，鐵絲并未燃燒．而鎂和鈉都能在二氧化碳中燃燒，說(shuō)明鐵的金屬的活動(dòng)性最弱，金屬鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．
故答案為：Na₂CO₃；Na₂O和Na₂CO₃；根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后元素種類也守恒，反應(yīng)前無(wú)氫元素，產(chǎn)物中必?zé)o氫氧化鈉生成；
方案1：溶液變成紅色
方案2：碳酸鈉；碳酸鈉的水溶液顯堿性，也能使酚酞變紅色； 鐵；4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及知識(shí)點(diǎn)較難，做題關(guān)鍵是在熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)知識(shí)間的遷移和拓展．