Question

化学课上老师进行演示实验：将燃烧的金属钠迅速伸入盛有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．老师指导同学们对此反应进行探究：
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？
【猜想假设】你认为黑色物质是

 

；
小兰同学认为：白色物质可能是氧化钠；
小红同学认为：白色物质可能是碳酸钠；
小白同学认为：白色物质可能是氢氧化钠；
小紫同学认为：白色物质可能是氧化钠和碳酸钠的混合物．
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠；氯化钙溶液显中性．
【交流评价】经过讨论，大家一致认为

 

同学的猜想不合理，理由是

 

．
【设计实验】同学们分成两组设计了不同的实验方案并对结果进行了推测：
甲组方案：取少量该白色物质于试管中，加入适量的水，震荡，向其中加入无色酚酞试液，若观察到溶液变成红色，则白色物质应为氧化钠．
乙组方案：取少量该白色物质于试管中，加入适量的水，震荡，向其中加入少量盐酸，若无气泡产生，则白色物质中没有碳酸钠，只是氧化钠．
【反思评价】经过认真分析，同学们认为两组同学根据实验中可能出现的现象推测的结论均有不正确之处，请你说明原因：甲组

 

；乙组：

 

．
【实验探究】同学们继续设计实验进行探究，最终得出白色物质为碳酸钠的结论，请填写下列表格，将同学们的探究过程补充完整．

实验操作	实验现象	实验结论
取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，		白色物质为碳酸钠

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,证明碳酸盐,酸碱指示剂及其性质,质量守恒定律及其应用

专题：科学探究

分析：【猜想假设】根据质量守恒定律解答；
【交流评价】根据质量守恒定律，根据实验操作和实验现象，联系物质的性质可以得出结论；
【反思评价】方案1中没有考虑到碳酸钠溶液的也呈碱性；
据实验的目的及猜想可以作出判断；
【实验探究】（1）根据碳酸钠的性质解答．

解答：解：
【猜想假设】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炭（C）；
【交流评价】白色固体为NaO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；
【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；
加入少量盐酸，若无气泡产生，则白色物质中没有碳酸钠，可能是氢氧化钠；
【实验探究】取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，向其中加入过量的CaCl₂溶液，出现白色沉淀，白色物质为碳酸钠．
答案：
【猜想假设】炭；
【交流评价】小白；根据质量守恒定律，反应前后元素不变，应前并不含有H元素；
【反思评价】Na₂CO₃溶液显碱性也会使酚酞变红；可能是氢氧化钠；
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，	向其中加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀	白色物质为碳酸钠

点评：熟练掌握碳酸盐的化学性质并知道碳酸盐的检验方法，在检验氢氧根离子时要注意排除可溶性碳酸盐的干扰．