题目内容

13．某化学兴趣小组在一次实验活动中发现钠能在二氧化碳中燃烧，他们对钠在二氧化碳气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究：
实验：将燃烧的钠迅速伸入到盛满二氧化碳的集气瓶中，钠在其中继续燃烧至完全，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附着白色物质．
查资料：Na2O+H2O=2NaOH
提出假设：燃烧后瓶璧上附着的白色物质是什么？
假设1：白色物质是Na2O．
假设2：白色物质是Na2CO3
假设3：白色物质可能是Na2O和Na2CO3的混合物．
设计实验方案，验证假设
实验方案实验操作实验现象结论
方案1取少量白色物质于试管中，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溶液变成红色白色物质是Na2O．
方案2①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入适量BaCl2有白色沉淀生成白色物质是Na2CO3
 
②静置片刻，取上层清液于试管中……．
思考与交流：
（1）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是Na2CO3的水溶液显碱性，遇酚酞变红色
（2）根据方案2的结论，补齐方案2中②的实验操作，并写出相应的实验现象．
实验操作：滴加酚酞试液          实验现象：溶液颜色没有变化（上层清液是NaCl显中性）
（3）乙同学认为白色物质可能是NaOH，你填不同意（同意或不同意）该同学的观点，并简述理由：反应物中无氢元素，违背质量守恒定律
（4）根据假设2，写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式：4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C．

分析 假设3：白色物质还可能是二者的混合物；
（1）碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致其溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱溶液变红色；
（2）氯化钡和碳酸钠反应生成白色碳酸钡沉淀同时生成NaCl，NaCl溶液呈中性，酚酞试液在中性溶液中呈无色；
（3）任何化学反应中都遵循质量守恒定律，即存在元素守恒、各元素的原子个数守恒；
（4）钠和二氧化碳在点燃条件下反应生成碳酸钠和C，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式．

解答 解：氧化钠和碳酸钠都是白色固体，所以白色物质可能是Na2O和Na2CO3的混合物，故答案为：白色物质可能是Na2O和Na2CO3的混合物；
（1）碳酸钠是强碱弱酸盐，CO32-水解导致其溶液中c（OH-）＞c（H+），则溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱溶液变红色，所以如果滴加酚酞后溶液呈红色，不能说明白色固体是氧化钠，
故答案为：Na2CO3的水溶液显碱性，遇酚酞变红色；
（2）氯化钡和碳酸钠反应生成白色碳酸钡沉淀同时生成NaCl，NaCl是强酸强碱盐，钠离子和氯离子都不水解，导致其溶液呈中性，酚酞试液在中性溶液中呈无色，所以实验操作是滴加酚酞试液，看到的现象是溶液颜色无变化，就说明白色固体是碳酸钠，
故答案为：滴加酚酞试液；溶液颜色没有变化（上层清液是NaCl显中性）；
（3）任何化学反应中都遵循质量守恒定律，即存在元素守恒、各元素的原子个数守恒，反应物中没有H元素，所以不能生成NaOH，故答案为：不同意；反应物中无氢元素，违背质量守恒定律；
（4）在点燃条件下，钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和C，反应方程式为4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C，故答案为：4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C．

点评 本题考查探究物质的组成，涉及物质成分判断、离子检验、盐类水解、质量守恒定律等知识点，明确物质的性质及实验原理是解本题关键，可以类比镁和二氧化碳的反应结合假设2书写方程式，题目难度不大．

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t/s0361224
n（O2）/mol00.360.600.800.80
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　H2O　CO　CO2　H2
　n/mol　0.20　0.20　0　0
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②如图表示上述反应在tl时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况．则t2时刻发生改变的条件可能是降低温度或降低H2浓度或增大H2O（g）浓度．（写出一条）

（2）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过反应：
CO（g）+l/2O2（g）?CO2（g）降低其浓度．
①某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请在表中的空格处填写“＞““＜”或“=“．
　容器编号　c（CO）/mol•L-1　c（O2））/mol•L-1　c（CO2））/mol•L-1　v（正）和v（逆）比较
Ⅰ　2.0×10-4　4.0×10-4
4.0×10-2		v（正）=v（逆）
Ⅱ　3.0×10-44.0×10-4　5.0×10-2　v（正）＞v（逆）
②相同温度下，某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为l.0×10-5mol/L和1.0×l0-4mol/L．若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O2并使其浓度保持为1.0×l0-4mol/L，则最终尾气中CO的浓度为1.1×10-6mol/L（请保留两位有效数字）．
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2．在一定条件下N2+3H2?2NH3的反应中，起始C（N2）为2mol/L，起始C（H2）为5mol/L，反应到2分钟时，测得C（NH3）为0.4mol/L．
（1）分别用N2、H2、NH3表示反应速率？
（2）反应到2分钟时C（N2）和C（H2）分别为多少？
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3．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是（m、n均为正整数）（　　）
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B．若最高氧化物的水化物HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
C．若Y的最低化合价为-2，则Z的最高正化合价为+6
D．若X的最高正化合价为+5，则五种元素都是非金属元素

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