Question

（2010?南宁二模）某化学兴趣小组在按图1装置做钠在空气中燃烧的实验时，观察到产物不仅仅有淡黄色的固体生成，还有少量的黑色颗粒产生，该小组对黑色颗粒进行了如下探究：
（1）甲同学查阅资料知：钠与二氧化碳反应生成一种钠的正盐和一种黑色颗粒．据此推测黑色颗粒是

炭黑

．写出生成该黑色颗粒的化学方程式：

4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C

．
（2）乙同学认为只要将上述实验稍作改进，即可证明甲同学的猜想是否合理，请在图2的方框中画出装置图并注明相关药品的名称．
（3）丙同学按照乙同学的实验方案进行实验后，仍发现微量的黑色固体，于是认为可能是金属钠含有其它杂质，他发现在保存钠的试剂瓶的标签上有如下内容：

元素符号：Na纯度：89%    相对原子质量：22.99 磷酸盐-0.001%              硫酸盐-0.002% 铁-0.002%

结合以上信息，丙同学认为微量黑色固体是铁的氧化物，请设计一简单实验证明丙的结论：

实验步骤	实验现象及结论
①收集上述微量黑色固体于试管中， 滴加过量的稀硫酸 ② 取少量反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液

（4）结合以上三位同学的实验研究，你认为图1实验中的黑色颗粒组成为

炭黑和铁的氧化物

（填名称）．

Answer 1

分析：（1）根据题中信息分析钠与二氧化碳反应生成的产物，然后根据化合价升降相等配平，写出钠与二氧化碳反应的化学方程式；
（2）根据金属钠与二氧化碳的反应需要加热，要求通入的空气必须是干燥的，据此选择干燥装置及干燥剂；
（3）检验微量黑色固体是铁的氧化物，先使用稀硫酸溶解，然后滴入硫氰化钾溶液检验，根据实验现象判断；
（4）根据以上三位同学的实验研究结论判断黑色颗粒组成．

解答：解：（1）钠与二氧化碳反应生成一种钠的正盐和一种黑色颗粒，正盐为碳酸钠，二氧化碳中的碳元素被还原成炭黑，根据化合价变化相等，配平反应的化学方程式为：4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C，
故答案为：炭黑；4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C；
（2）由于反应需要加热，必须将通入的空气进行干燥，可以使用碱石灰干燥，装置图为：，
故答案为：（碱石灰也可用U形管装，其它合理答案也可）；
（3）丙同学认为微量黑色固体是铁的氧化物，检验方法为：①收集上述微量黑色固体于试管中，滴加过量的稀硫酸，固体全部溶解，说明不是炭黑；
②取少量反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，说明是铁的氧化物，
故答案为：

实验步骤	实验现象及结论
①滴加过量的稀硫酸．  ②取少量反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液．	①固体全部溶解，说明不是炭黑． ②溶液变为红色，说明是铁的氧化物．

（4）结合以上三位同学的实验研究，图1实验中的黑色颗粒组成为炭黑和铁的氧化物，
故答案为：炭黑和铁的氧化物．

点评：本题考查了碱金属及其化合物的性质，题目难度不大，要求学生掌握碱金属及其化合物的性质，试题侧重对学生基础知识的训练和检验．有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．