题目内容
在一次化学小组的活动课上,小莉发现了一个有趣的反应;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,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质.小组同学对此进行了讨论.
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O+H2O=2NaOH;过氧化钠(Na2O2)为淡黄色固体.
【进行猜想】小慧认为黑色颗粒是________,白色物质可能是Na2O或________;
小莉认为白色固体可能是混合物;小军认为白色物质可能是氢氧化钠.
小慧立刻否定了小军的猜想,其理由是________.
【实验探究】同学们对白色物质进行以下实验探究.
| 实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 方案1 | 取样品少量于试管中,加入适量水,震荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞溶液 | 溶液变成红色 | 白色物质为Na2O |
| 方案2 | ①取样品少量于试管中,加入适量水,震荡,样品全部溶液水,向其中加入足量的________ | 出现白色沉淀 | 白色物质是________ |
| ②静止片刻,向上层清液中滴加无色酚酞溶液 | 无明显现象 |
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为________.
通过以上探究,你还能获得哪些结论,写出1条:________.
分析:根据题干中信息可知,钠与二氧化碳中发生了反应生成一种黑色物质和一种白色物质;其中由于反应物含有钠元素、碳元素、氧元素,那么生成的物质也必须是含有这几种元素,那么黑色固体物质只能是炭,白色物质是什么?根据后面的实验结论和现象可猜到白色物质只能是Na2CO3,根据化学中质量守恒,决不可能是氢氧化钠,因为反应物中无氢元素;根据氢氧化钠、氧化钠和碳酸钠的性质可知,钠在空气中燃烧生成碳酸钠和炭,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,将碳酸钠全部反应掉,再加入酚酞看是否变色,检验是否含有氧化钠;
解答:【进行猜想】钠与二氧化碳中发生了反应生成一种黑色物质和一种白色物质;其中由于反应物含有钠元素、碳元素、氧元素,那么生成的物质也必须是含有这几种元素,那么黑色固体物质只能是炭,学过的黑色物质:炭、二氧化锰、四氧化三铁、生铁和氧化铜中可以推测出应该是炭,若其他物质都违背化学反应的事实;由后面方案2可推测白色物质还可能是碳酸钠;但不可能是氢氧化钠,反应物中没有氢元素;
【实验探究】碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,将碳酸钠全部反应掉,再加入酚酞没有变色,说明白色固体不是氧化钠,因为氧化钠与水反应生成氢氧化钠,显碱性;
【反思评价】Na2CO3溶液显碱性也会使酚酞变红,所以方案1错误;
【得出结论】由方案2得出它们反应生成碳酸钠和前面黑色物质是炭,故化学方程式4Na+3CO2═2Na2CO3+C;通过该方程式可知燃烧不一定要有氧气参加;(或CO2在一定条件下能支持燃烧;或金属Na着火不能用CO2灭火;或金属Na与CO2的反应属于置换反应等,合理即可).
故答案为:【进行猜想】炭[C]; Na2CO3;反应物中没有氢元素,不可能生成含有氢元素的物质(或违背质量守恒定律,答案合理即可)
【实验探究】CaCl2 溶液; Na2CO3
【反思评价】Na2CO3 溶液显碱性,也会使酚酞溶液变红.
【得出结论】4Na+3CO2
燃烧不一定要有氧气参加;(或CO2在一定条件下能支持燃烧;或金属Na着火不能用CO2灭火;或金属Na与CO2的反应属于置换反应等,合理即可).
点评:本题是一道综合性很强的实验探究题,主要考查学生的实验探究能力、分析问题和解决问题的实际能力.解答这种综合性强的探究题,关键是理解题意,找到准确的出发点定位.
在一次化学实验探究活动中,老师交给某学习小组一瓶由碳酸钠溶液与澄清石灰水混合反应后,并经过滤得到的无色滤液,要求对该无色滤液中溶质的成分进行探究。请你一同参与他们的探究活动。
【提出猜想】滤液中溶质的成分有如下几种可能:
A. NaOH B.Na2CO3、Ca(OH)2、NaOH
C. Na2CO3和NaOH D.______________
【讨论交流】
(1)上述猜想中,肯定不成立的是______(填
猜想序号),其理由是______________。
(2)若猜想A成立,则原反应中碳酸钠溶液与澄清石灰水一定______(填“是”或“不是”)恰好完全反应。
【实验探究】甲、乙两同学为了验证各自的猜想,分别进行了如下实验:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 甲同学 | 取少量滤液于试管中,加入足量的____________溶液 | 有气泡产生 | 猜想______成立(填猜想序号) |
| 乙同学 | 取少量滤液于试管中,加入足量的Na2CO3溶液 | 无明显实验现象 | 猜想A成立 |
【反思与评价】经过讨论,大家一致认为乙同学的实验结论不一定正确,其理由是:除猜想A可能成立外,猜想______也可能成立(填猜想序号)。
在一次化学实验探究活动中,老师交给某学习小组一瓶由碳酸钠溶液与澄清石灰水混合反应后,并经过滤得到的无色滤液,要求对该无色滤液中溶质的成分进行探究。请你一同参与他们的探究活动。
【提出猜想】滤液中溶质的成分有如下几种可能:
A. NaOH B. Na2CO3、Ca(OH) 2、NaOH
C. Na2CO3和NaOH D.
【讨论交流】
(1)上述猜想中,肯定不成立的是 (填猜想序号),其理由是
。
(2)若猜想A成立,则原反应中碳酸钠溶液与澄清石灰水一定 (填“是”或“不是”)恰好完全反应。
【实验探究】甲、乙两同学为了验证各自的猜想,分别进行了如下实验:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 甲同学 | 取少量滤液于试管中, 加入足量的 溶液 | 有气泡产生 | 猜想 成立 (填猜想序号) |
| 乙同学 | 取少量滤液于试管中, 加入足量的Na2CO3溶液 | 无明显实验现象 | 猜想A成立 |
学科王【反思与评价】 经过讨论,大家一致认为乙同学的实验结论不一定正确,其理由是:除猜想A可能成立外,猜想 也可能成立(填猜想序号)。
【提出猜想】滤液中溶质的成分有如下几种可能:
A.NaOH B.Na2CO3、Ca(OH)2、NaOH
C.Na2CO3和NaOH D.______
【讨论交流】(1)上述猜想中,肯定不成立的是______(填猜想序号),其理由是______.
(2)若猜想A成立,则原反应中碳酸钠溶液与澄清石灰水一定______(填“是”或“不是”)恰好完全反应.
【实验探究】甲、乙两同学为了验证各自的猜想,分别进行了如下实验:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 甲同学 | 取少量滤液于试管中, 加入足量的______溶液 | 有气泡产生 | 猜想______成立 (填猜想序号) |
| 乙同学 | 取少量滤液于试管中, 加入足量的Na2CO3溶液 | 无明显实验现象 | 猜想A成立 |