Question

通过“金属和金属材料”和“燃烧”的复习，同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑．在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题：
【提出问题】
1．金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？
2．金属钠能否在其他气体（如：CO₂）中燃烧？
【查阅资料】金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠．金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气．
【实验探究】
实验一：①在实验室中，金属钠保存在煤油中；
②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；
③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红．
实验二：将燃烧的钠迅速伸入盛有CO₂的集气瓶中，观察到钠在CO₂中继续燃烧，反应后冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质．
【问题讨论】
（1）金属钠保存在煤油中的原因

 

．
（2）根据上述资料写出钠块投入水中所发生的反应方程式：

 

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（3）实验二中生成的黑色颗粒是

 

，而白色物质可能是什么呢？
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是氢氧化钠，乙认为是碳酸钠，丙认为是氢氧化钠和碳酸钠的混合物．
②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：

实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
方案1	取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，	溶液变成红色	白色物质中一定有氢氧化钠
方案2	取该样品少量于试管里，滴加足量稀盐酸	溶液中有气泡冒出	白色物质中一定有   ．
方案3	取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的   溶液 （供选试剂：A．石灰水B．氯化钙溶液 C．硫酸铜溶液）	出现白色沉淀	则   （在甲、乙、丙中选）的猜想成立
	然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液	无明显现象出现

③评价与反思：小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是

 

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【拓展应用】实验室中的金属钠着火时，你的灭火方法是

 

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Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,金属的化学性质,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：根据金属的性质进行分析解答即可，钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变分析解答，氢氧化钠和碳酸钠都成碱性，证明氢氧化钠和碳酸钠同时存在，加入的试剂在除去碳酸钠的时候不能生成氢氧化钠，据此解答．

解答：解：（1）因为钠能与氧气和水反应，且钠的密度大于煤油，故钠需要保存在煤油中，故填：钠能与氧气和水反应且钠的密度大于煤油；
（2）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，故填：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
（3）钠在二氧化碳中燃烧，故生成的黑色固体可能是碳，故填：碳；
②碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体，故有气泡产生，说明一定含有碳酸钠，要证明是否含有氢氧化钠，需要将碳酸钠除去，但是加入的试剂与碳酸钠反应不能生成氢氧化钙，故选择的试剂是氯化钙溶液，除去碳酸钠后加入酚酞试液物现象，说明没有氢氧化钠，故乙的猜想正确，故填：

实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
方案1	取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，	溶液变成红色	白色物质中一定有氢氧化钠
方案2	取该样品少量于试管里，滴加足量稀盐酸	溶液中有气泡冒出	白色物质中一定有 碳酸钠．
方案3	取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的 B溶液	出现白色沉淀	则 乙（在甲、乙、丙中选）的猜想成立
	然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液	无明显现象出现

③实验方案1得出的结论不正确，是因为碳酸钠的水溶液呈碱性，也能使酚酞试液变红，故填：碳酸钠的水溶液呈碱性，也能使酚酞试液变红；
拓展应用：实验室中的金属钠着火时，应该用沙盖灭，不能用水或是二氧化碳来灭火，故填：用沙盖灭．

点评：本题考查的是物质变质的成分的实验探究以及物质的性质，完成此题，可以依据已有的知识结合题干叙述进行．