Question

某研究性學習小組在網上收集到如下信息：鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO₂氣體中燃燒．他們對鈉在CO₂氣體中燃燒后的產物中的白色物質進行了如下探究：
【實驗】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，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質．
【提出假設】假設1：白色物質是Na₂O．
假設2：白色物質是Na₂CO₃．
假設3：

 

 （請你寫出）．
【設計實驗方案、驗證假設】該小組對燃燒后的白色產物進行如下探究：

實驗方案	實驗操作	實驗現象	結論
方案1	取少量白色物質于試管中，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	白色物質為Na2O
方案2	①取少量白色物質于試管中，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	出現白色沉淀	（此處不要求填寫）
	②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液	無明顯現象

【思考與交流】
（1）甲同學認為方案1得到的結論不正確，其理由是

 

．
（2）通過方案1和方案2的實驗，你認為上述三個假設中，

 

成立．你的理由是

 

．
（3）鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為

 

．
（4）乙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉．你是否同意乙同學的觀點，并簡述由：

 

．

Answer 1

考點：物質的檢驗和鑒別的實驗方案設計

專題：實驗設計題

分析：鈉在二氧化碳中燃燒生成的白色固體可能為Na₂O、Na₂CO₃或Na₂O和 Na₂CO₃混合物；
（1）碳酸鈉溶液水解呈堿性，氧化鈉溶于水反應生成氫氧化鈉溶液呈堿性；
（2）依據方案①②的反應現象和結論綜合分析判斷；假設2符合反應現象，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；
（3）依據方案①②的反應現象和結論，分析和推斷鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和碳；
（4）依據反應物中的元素守恒分析判斷生成物的組成元素．

解答： 解：鈉在二氧化碳中燃燒生成的白色固體可能為Na₂O、Na₂CO₃或Na₂O和 Na₂CO₃混合物，故答案為：白色物質是Na₂O和 Na₂CO₃混合物；
（1）取少量白色物質于試管中，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：Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅；
（2）依據上述分析和現象判斷，假設2正確；因為取少量白色物質于試管中，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，因為氧化鈉和水反應一定生成氫氧化鈉溶液，
故答案為：假設2；方案2①中出現的白色沉淀是CaCO₃，所以燃燒后的白色產物中Na₂CO₃存在；方案2②中滴加無色酚酞試液無明顯現象，說明燃燒后的白色產物中沒有Na₂O存在；
（3）依據現象和實驗分析判斷鈉在二氧化碳氣體中燃燒生成碳酸鈉和碳單質，反應的化學方程式為：4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C，
故答案為：4Na+3CO₂

點燃  .

2Na₂CO₃+C；
（4）丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉．是錯誤的，在反應過程中，是鈉在二氧化碳氣體中 的燃燒反應，無氫元素的存在，實驗依據元素守恒可置換不可能生成氫氧化鈉，
故答案為：不同意，因為反應物中無氫元素（或違背質量守恒定律）．

點評：本題考查物質的組成探究，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注重于物質性質的綜合應用，反應現象的分析判斷，反應產物的分析判斷，實驗現象是解題判斷的關鍵，題目難度中等．