题目内容

18.某研究性学习小组同学将钠置于充满CO2的集气瓶中进行燃烧,反应后集气瓶内有黑色固体和白色固体生成.
该小组经分析得知,白色固体中不可能有NaOH,原因是反应物中没有氢元素.他们对白色固体成分进一步探究.
【提出问题】白色固体是什么?
【查阅资料】①Na2O+H2O═2NaOH ②钠能与水反应生成NaOH和H2
【猜想与假设】Ⅰ.白色固体是Na2OⅡ.白色固体是Na2CO3
Ⅲ.白色固体还可能是Na2O和Na2CO3混合物.
【设计实验】
实验步骤实验现象实验结论
取少量白色固体于试管中,加入适量水振荡.固体全部溶解
向上述所得溶液中加入过量CaCl2溶液,静置.产生白色沉淀
取静置后的上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液.试液不变色白色固体是碳酸钠.
【得出结论】①通过上述实验,三个猜想中猜想Ⅱ成立.
②钠在CO2中燃烧的化学方程式为4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C.
反思与交流】钠着火,可以选用的灭火物质是B.
A.水    B.干沙土   C.二氧化碳.

分析 根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变进行分析;
【猜想与假设】根据白色固体还可能是氧化钠与碳酸钠的混合物进行分析;
【设计实验】根据碳酸钠易溶于水,碳酸钠会与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠.氧化钠和水会生成氢氧化钠,酚酞遇见变红色进行分析;
钠和二氧化碳在点燃的条件下反应生成碳酸钠和碳进行分析;
【反思与交流】根据题干信息来分析,金属钠是一种活泼金属,用来灭火的物质和金属钠之间不能反应.

解答 解:钠在二氧化碳中燃烧这一化学反应的反应物中只含有钠元素、碳元素和氧元素,没有氢元素,所以不可能含有氢氧化钠;
【猜想与假设】通过分析可知,白色固体可能生成氧化钠或碳酸钠或二者的混合物;
【设计实验】

实验步骤实验现象实验结论
取少量白色固体于试管中,加入适量水振荡.固体全部溶解
向上述所得溶液中加入过量CaCl2溶液,静置.产生白色沉淀
取静置后的上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液.试液不变色白色固体是碳酸钠
【得出结论】①通过上述实验,三个猜想中猜想Ⅱ成立;
②钠和二氧化碳在点燃的条件下反应生成碳酸钠和碳,化学方程式为:4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C;
【反思与交流】A、钠和水能反应生成可燃性气体氢气,所以水不能灭火,故A错误;
B、干沙土能隔绝空气,所以细沙土能灭火,故B正确;
C、金属钠在二氧化碳中能燃烧,不能用二氧化碳灭火,故C错误.
故选:B.
故答案为:反应物中不含氢元素;
【猜想与假设】Na2O和 Na2CO3的混合物;
【设计实验】Na2CO3;
【得出结论】①Ⅱ;
②4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C;
【反思与交流】B.

点评 本题有一定的综合性,考查了判断物质种类的方法及检验物质的方法.这就要求学生记住一些常见性质,同时也要学会设计一些简单实验判定物质种类.

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