Question

某化學(xué)活動(dòng)小組中的甲同學(xué)將燃燒的鈉迅速伸入到盛有CO₂的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)結(jié)束后，瓶壁上粘附著黑色顆粒和白色物質(zhì)。
【提出問(wèn)題】黑色顆粒和白色物質(zhì)是什么?
【進(jìn)行猜想】
甲認(rèn)為黑色顆粒是____________，白色物質(zhì)可能是Na₂O、                     。
乙同學(xué)還認(rèn)為白色物質(zhì)是氫氧化鈉，你認(rèn)為是否正確            ？ 其理由是
                                                                。
【查閱資料】氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉：Na₂O+H₂O＝2NaOH
【實(shí)驗(yàn)探究】化學(xué)活動(dòng)小組對(duì)白色物質(zhì)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn) 方案	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
方案l	取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，樣品全部溶于水，向其中加入無(wú)色酚酞試液	溶液變成        色	白色物質(zhì)為Na2O
方案2	①取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向溶液中加入過(guò)量的CaCl2溶液	出現(xiàn)白色 沉淀	白色物質(zhì) 是_______   ___
	②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液	溶液顯紅色

【反思評(píng)價(jià)】丙同學(xué)認(rèn)為方案1的結(jié)論不正確，理由是                           
                                 。
【得出結(jié)論】寫(xiě)出鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為                            
                      。

Answer 1

【進(jìn)行猜想】炭(或C) （1分）   Na₂CO₃或Na₂O和Na₂CO₃ （2分）
不正確 （1分）   反應(yīng)物中無(wú)氫元素，不能生成氫氧化鈉 (1分，其他答案合理也得分)      
【實(shí)驗(yàn)探究】 紅（1分）   Na₂O和Na₂CO₃ （2分）
【反思評(píng)價(jià)】Na₂CO₃溶液顯堿性，也會(huì)使酚酞變紅色 （2分）
【得出結(jié)論】4Na+CO₂2Na₂O+C （1分）  Na₂O +CO₂==Na₂CO₃（1分）

試題分析：【進(jìn)行猜想】反應(yīng)物二氧化碳和鈉中共含有Na、C、O三種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變可知，燃燒中產(chǎn)生的黑色物質(zhì)可能為炭（C），白色固體可能為Na₂O或Na₂CO₃或是Na₂O和Na₂CO₃兩種物質(zhì)的混合物；而不可能是NaOH，因?yàn)榉磻?yīng)前并不含有H元素。 
【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，“白色物質(zhì)為Na₂O”，而查閱資料可知Na₂O+H₂O＝2NaOH，由此可知，取少量該白色物質(zhì)于試管中，加入適量水溶解后得NaOH溶液，故再向其中加入無(wú)色酚酞試液，則酚酞變紅。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，①向溶液中加入過(guò)量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明溶液中含有碳酸鈉；由于CaCl₂溶液過(guò)量，故其中的碳酸鈉會(huì)被完全反應(yīng)掉，②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液，酚酞顯紅色，說(shuō)明溶液中還含有氫氧化鈉，因此原白色固體中還含有Na₂O，所以白色物質(zhì)是Na₂O和Na₂CO₃。
【反思評(píng)價(jià)】由于碳酸鈉溶液也呈堿性，也能使無(wú)色酚酞變紅，因此，不能得出溶液一定是氫氧化鈉的結(jié)論，也就不能由此得出白色固體為氧化鈉的結(jié)論。
【得出結(jié)論】根據(jù)上面的分析可知，鈉在二氧化碳中燃燒，生成碳酸鈉和炭，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Na+CO₂2Na₂O+C。
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和探究，并通過(guò)觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來(lái)驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。