Question

13．某化學(xué)興趣小組在一次實(shí)驗(yàn)活動中發(fā)現(xiàn)鈉能在二氧化碳中燃燒，他們對鈉在二氧化碳?xì)怏w中燃燒后生成的白色物質(zhì)進(jìn)行了如下探究：
實(shí)驗(yàn)：將燃燒的鈉迅速伸入到盛滿二氧化碳的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒至完全，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上附著白色物質(zhì)．
查資料：Na₂O+H₂O=2NaOH
提出假設(shè)：燃燒后瓶璧上附著的白色物質(zhì)是什么？
假設(shè)1：白色物質(zhì)是Na₂O．
假設(shè)2：白色物質(zhì)是Na₂CO₃
假設(shè)3：白色物質(zhì)可能是Na₂O和Na₂CO₃的混合物．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
方案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，向其中加入無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色物質(zhì)是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，向其中加入適量BaCl2	有白色沉淀生成	白色物質(zhì)是Na2CO3
	②靜置片刻，取上層清液于試管中…	…．

思考與交流：
（1）甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是Na₂CO₃的水溶液顯堿性，遇酚酞變紅色
（2）根據(jù)方案2的結(jié)論，補(bǔ)齊方案2中②的實(shí)驗(yàn)操作，并寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)操作：滴加酚酞試液          實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液顏色沒有變化（上層清液是NaCl顯中性）
（3）乙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)可能是NaOH，你填不同意（同意或不同意）該同學(xué)的觀點(diǎn)，并簡述理由：反應(yīng)物中無氫元素，違背質(zhì)量守恒定律
（4）根據(jù)假設(shè)2，寫出鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．

Answer 1

分析 假設(shè)3：白色物質(zhì)還可能是二者的混合物；
（1）碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根離子水解導(dǎo)致其溶液呈堿性，無色酚酞試液遇堿溶液變紅色；
（2）氯化鋇和碳酸鈉反應(yīng)生成白色碳酸鋇沉淀同時生成NaCl，NaCl溶液呈中性，酚酞試液在中性溶液中呈無色；
（3）任何化學(xué)反應(yīng)中都遵循質(zhì)量守恒定律，即存在元素守恒、各元素的原子個數(shù)守恒；
（4）鈉和二氧化碳在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成碳酸鈉和C，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫方程式．

解答 解：氧化鈉和碳酸鈉都是白色固體，所以白色物質(zhì)可能是Na₂O和Na₂CO₃的混合物，故答案為：白色物質(zhì)可能是Na₂O和Na₂CO₃的混合物；
（1）碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，CO₃^2-水解導(dǎo)致其溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），則溶液呈堿性，無色酚酞試液遇堿溶液變紅色，所以如果滴加酚酞后溶液呈紅色，不能說明白色固體是氧化鈉，
故答案為：Na₂CO₃的水溶液顯堿性，遇酚酞變紅色；
（2）氯化鋇和碳酸鈉反應(yīng)生成白色碳酸鋇沉淀同時生成NaCl，NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，鈉離子和氯離子都不水解，導(dǎo)致其溶液呈中性，酚酞試液在中性溶液中呈無色，所以實(shí)驗(yàn)操作是滴加酚酞試液，看到的現(xiàn)象是溶液顏色無變化，就說明白色固體是碳酸鈉，
故答案為：滴加酚酞試液；溶液顏色沒有變化（上層清液是NaCl顯中性）；
（3）任何化學(xué)反應(yīng)中都遵循質(zhì)量守恒定律，即存在元素守恒、各元素的原子個數(shù)守恒，反應(yīng)物中沒有H元素，所以不能生成NaOH，故答案為：不同意；反應(yīng)物中無氫元素，違背質(zhì)量守恒定律；
（4）在點(diǎn)燃條件下，鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和C，反應(yīng)方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C，故答案為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．

點(diǎn)評 本題考查探究物質(zhì)的組成，涉及物質(zhì)成分判斷、離子檢驗(yàn)、鹽類水解、質(zhì)量守恒定律等知識點(diǎn)，明確物質(zhì)的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，可以類比鎂和二氧化碳的反應(yīng)結(jié)合假設(shè)2書寫方程式，題目難度不大．