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（Na₂O₂）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】
假设1：白色固体是一种纯净物，仅含有______；
假设2：白色固体是一种混合物，含有Na₂CO₃和Na₂O；
【实验设计】

实验步骤	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______．	产生大量气泡	假设1成立
③另取①中少量溶液，______ ______	______ ______	假设2成立

【反思提高】
Na在CO₂中燃烧存在多个反应、生成多种物质．若假设1成立，请写出Na在CO₂中燃烧的化学方程式：______ 2Na₂CO₃+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，所以假设1：白色固体含有碳酸钠；
【实验设计】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；
【反思提高】根据化学方程式的书写方法分析．
解答：解：【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，所以假设1：白色固体含有碳酸钠；
【实验设计】②因为现象是“产生大量的气泡”，所以是碳酸钠和盐酸的反应发生了；③假设2成立，因此加入足量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，用氯化钙把碳酸钠消耗完后，剩余的氯化钙溶液显中性，剩余的氧化钠会与水生成对应的碱，即氢氧化钠，溶液显碱性，所以加入2～3滴酚酞试液，溶液呈红色；
【反思提高】Na在CO₂中燃烧生成碳酸钠和碳，反应的化学方程式是4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C．
故答案为：假设1：Na₂CO₃；
【实验设计】

实验步骤	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，加入足量稀盐酸	产生大量气泡	假设1成立
③另取①中少量溶液，加入足量的氯化钙溶液，充分反应后过滤，再取少量滤液，向滤液中加入2～3滴酚酞溶液．	产生白色沉淀 溶液由无色变成红色	假设2成立

【反思提高】4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C
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．