Question

某化学课外兴趣小组为探究Na与CO₂的反应进行了如下实验（实验部分装置如右图所示）：向盛有Na的装置A中通入纯净、干燥的CO₂，当观察到装置B中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯，同时继续缓缓通入CO₂，Na剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后装置A中有黑色固体和白色固体生成．
【资料卡】
（1）K、Ca、Na等活泼金属的氧化物均可与水反应生成对应的碱；
（2）钠为银白色金属，过氧化钠为淡黄色固体．
【提出问题】白色固体含有什么物质？
【猜想与假设】小李猜：白色固体含有①______；
小刚猜：白色固体含有Na₂O；
小芳猜：白色固体含有NaOH
【实验验证】

实验操作步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量白色固体放入足量水中	白色固体完全溶解
（2）取（1）中少量溶液，加入②______	产生大量气泡	小李的猜想成立
（3）另取（1）中少量溶液③______	④______	小刚的猜想成立

小李和小刚一致认为小芳的猜想不成立，他们的理由是⑤______．
【反思提高】Na在CO₂中燃烧存在多个反应、生成多种物质．请你写出其中生成物仅为一种白色固体与一种黑色固体的反应的化学方程式：⑥______ 2Na₂CO₃+C或
4Na+CO₂ 2Na₂O+C

Answer 1

【答案】分析：【猜想与假设】：根据质量守恒定律，反应物中含有钠元素、氧元素、碳元素，生成物中也应该含有这些元素，所以可推断小李的猜想；
【实验验证】：检验碳酸钠可用稀盐酸，产生的现象是“产生大量的气泡”，说明碳酸钠和盐酸的反应发生了；
用氯化钙把碳酸钠消耗完后，剩余的物质氧化钠会与水生成对应的碱，即氢氧化钠，所以加入2～3滴酚酞试液；溶液呈红色，则小刚的猜想成立；
从化学反应都遵循质量守恒定律分析小芳的猜想；
反思提高：从质量守恒定律角度书写化学方程式，反应物为钠和二氧化碳，而生成物为碳酸钠或氧化钠和碳．
解答：解：猜想与假设：根据质量守恒定律，判定生成物，故小李的猜想为：白色固体含有 Na₂CO₃；
【实验验证】：应用逆推法结合题中的已知条件，由实验结论，推断此题中的现象或步骤，检验碳酸钠用稀盐酸，检验氢氧化钠要先用氯化钙除去碳酸钠，再用酚酞试液检验溶液的酸碱性；化学反应前后元素的种类不变，由此可分析小芳的猜想错误．故答案为

实验操作步骤	实验现象	实验结论
（1）
（2）②足量稀盐酸
（3）另取（1）中少量溶液③加入足量氯化钙溶液，待沉淀完全后，加入2～3滴酚酞试液；	④溶液呈红色

⑤不符合质量守恒定律，反应物中没有氢元素．
【反思提高】根据Na在CO₂中燃烧的生成物，其中生成物仅为一种白色固体与一种黑色固体的反应的化学方程式为：⑥4Na+3CO₂ 2Na₂CO₃+C或4Na+CO₂ 2Na₂O+C．
【拓展应用】结合钠能与二氧化碳反应，可推断K、Ca、Na等活泼金属发生的火灾不能用二氧化碳灭火器灭火；因为 K、Ca、Na等活泼金属能在二氧化碳中继续燃烧．
故答案为：K、Ca、Na等活泼金属能在二氧化碳中继续燃烧
点评：本题考查了如何探究物质的性质和变化规律，掌握反应现象与本质的联系；学会利用猜想和实验验证的方法，进行探究物质的组成成分以及含量．