Question

14．在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑颗粒，瓶壁上粘附着白色物质．
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是碳，白色物质可能是Na₂O或Na₂CO₃，乙同学还认为白色物质是氢氧化钠．甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是反应物中无氢元素．
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na₂O+H₂O=2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究．
方案1：实验操作：取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液．
实验现象：溶液变成红色，结论：白色物质为Na₂O
方案2：实验操作（1）取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其加入过量的CaCl₂溶液．
实验现象：出现白色沉淀
实验操作（2）静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液，实验现象：无明显现象，结论：白色物质是Na₂CO₃．
丙同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是Na₂CO₃溶液显碱性也会使酚酞变红．
钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．

Answer 1

分析 根据质量守恒定律，分析钠在氧气中燃烧所得白色固体的为何物，并结合材料中氧化钠的介绍和碳酸钠的性质，通过实验探究进行检验．

解答 解：[进行猜想]反应前两种物质二氧化碳和钠中共Na、C、O三种元素，根据质量守恒定律，反应前后元素不变，可判断燃烧中产生的黑色物质可能为碳，白色固体为Na₂O或Na₂CO₃或是Na₂O、Na₂CO₃两种物质的混合物；而不可能是NaOH，因为反应前并不含有H元素以；故答案为：碳，Na₂CO₃，反应物中无氢元素
[实验探究]加入CaCl₂溶液出现白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠；碳酸钠完全反应后，向溶液中滴加酚酞无明显现象，说明溶液中不含有氢氧化钠，因此原白色固体中不含有Na₂O；
故答案为：Na₂CO₃；
[反思评价]碳酸钠溶液呈碱性也可以使无色酚酞变红，因此，不能得出溶液一定含氢氧化钠的结论，即不能由此判断白色固体为氧化钠；故答案为：Na₂CO₃溶液显碱性也会使酚酞变红；
[得出结论]根据探究过程可知，钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和炭；故答案为：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．

点评 碳酸钠与氯化钙反应，生成碳酸钙沉淀和氯化钠，而氯化钠溶液、氯化钙溶液均呈中性，不再影响用酚酞检验溶液中是否存在氢氧化钠．