Question

7．某化學課外興趣小組為探究Na與CO₂的反應進行了如下實驗（實驗部分裝置如圖所示）：向盛有Na的裝置A中通入純凈、干燥的CO₂，當觀察到裝置B中剛好出現渾濁時，點燃酒精燈，同時繼續緩緩通入CO₂，Na劇烈燃燒，產生白煙，燃燒結束后裝置A中有黑色固體和白色固體生成．     
【資料卡】
（1）K、Ca、Na等活潑金屬的氧化物均可與水反應生成對應的堿；
（2）鈉為銀白色金屬，過氧化鈉為淡黃色固體．
【提出問題】白色固體含有什么物質？
【猜想與假設】小李猜：白色固體含有Na₂CO₃；  小剛猜：白色固體含有Na₂O；小芳猜：白色固體含有NaOH
【實驗驗證】

實驗操作步驟	實驗現象	實驗結論
（1）取少量白色固體放入足量水中	白色固體完全溶解
（2）�。�1）中少量溶液，加入足量稀鹽酸	產生大量氣泡	小李的猜想成立
（3）�。�1）中少量溶液，加入加入足量氯化鈣溶液，待沉淀完全后，加入2-3滴酚酞試液	溶液呈紅色	小剛的猜想成立

小李和小剛一致認為小芳的猜想不成立，他們的理由是違反質量守恒定律或化學反應中元素的種類不會改變的．
【反思提高】Na在CO₂中燃燒存在多個反應、生成多種物質．請你寫出其中生成物僅為一種白色固體與一種黑色固體的反應的化學方程式：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
【拓展應用】K、Ca、Na等活潑金屬發生的火災能否用二氧化碳滅火器滅火不能（填“能”或”不能”），你的理由是因為鈉、鉀、鈣都能夠在二氧化碳中反應燃燒．

Answer 1

分析 【猜想與假設】
根據質量守恒定律可知，生成物可能是碳酸鈉，也可能是氧化鈉或碳酸鈉和氧化鈉的混合物；
【實驗驗證】
氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
【反思提高】
鈉和二氧化碳在點燃條件下反應能夠生成碳酸鈉和碳；
【拓展應用】
二氧化碳在一般情況下可以用作滅火劑，但是在特殊情況下不能用作滅火劑．

解答 解：【猜想與假設】
白色固體中可能含有碳酸鈉，或氧化鈉，或氧化鈉和碳酸鈉．
故填：Na₂CO₃．
【實驗驗證】
②�、僦猩倭咳芤海�加入稀鹽酸，產生大量氣泡，說明白色固體含有Na₂CO₃；
③�、僦猩倭咳芤�，加入足量CaCl₂溶液，待沉淀完全后，加入2～3滴酚酞試液，酚酞試液變紅色，說明白色固體含有Na₂O，氧化鈉和水反應生成了氫氧化鈉，氫氧化鈉溶液使酚酞試液變紅色；
小芳的猜想之所以不成立，是因為反應物中不含有氫元素，因此生成物中一定不含有氫氧化鈉．
【反思提高】
二氧化碳和鈉反應生成碳酸鈉和碳的化學方程式為：3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
故填：3CO₂+4Na$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
【拓展應用】
K、Ca、Na等活潑金屬發生的火災不能用二氧化碳滅火器滅火，理由是二氧化碳能夠支持這些物質燃燒．
故答案為：【猜想與假設】Na₂CO₃；  
【實驗驗證】
足量稀鹽酸；加入足量氯化鈣溶液，待沉淀完全后，加入2-3滴酚酞試液；溶液呈紅色；
違反質量守恒定律或化學反應中元素的種類不會改變的（其它合理也給分）；
【反思提高】
4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C（或4Na+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Na₂O+C）；
【拓展應用】
不能，因為鈉、鉀、鈣都能夠在二氧化碳中反應燃燒．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．