Question

某研究性学习小组在网上收集到信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：

【实验】 将燃烧的钠迅速伸入盛满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。

(1)通过钠在CO2气体中燃烧的实验，你认为燃烧的条件是：

_________________________________________________________________。

(2)燃烧的本质是：_____________________________________________。

(3)2010年8月初发生的俄罗斯森林大火着火面积比伦敦市的面积还要大。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件，请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延：_____________________________________________________________。

【提出假设】

假设1：白色物质是Na2O

假设2：白色物质是Na2CO3。

假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物

【设计实验方案·验证假设】 该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：

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	白色物质为Na2O
方案2	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，向其中加入过量的CaCl2溶液	出现白色沉淀
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	无明显现象

 

【思考与交流】

(4)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是：___________________________________

(5)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为：________。

(6)通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，________成立。你的理由是：_____________________________________________________。

(7)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：____________________________

(8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由：

________________________________________________________

 

Answer 1

(1)要有可燃物；要有助燃物；可燃物的温度必须达到着火点

(2)发光发热的剧烈的氧化还原反应

(3)消除了可燃物的存在

(4)Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞变红

(5)Na2CO3

(6)假设2　方案2的①中出现的白色沉淀说明有CO32—，②中加酚酞无明显现象说明无Na2O

(7)4Na＋3CO2 2Na2CO3＋C

(8)不同意，因为反应体系中无氢元素(或其他合理答案)

【解析】(1)燃烧必须具备三个要素：要有可燃物；要有助燃物；可燃物的温度必须达到着火点。(2)燃烧不一定要有氧气参加，任何发光发热的剧烈的氧化还原反应都可以看做燃烧。(3)从燃烧的构成要素看，设置森林防火隔离带消除了可燃物的存在，能有效阻止森林火灾的蔓延。(4)Na2O溶于水生成NaOH，溶液显碱性；Na2CO3溶于水时发生水解，溶液也呈碱性。因此，不能根据溶液呈碱性说明固体中含有Na2O。(5)样品中能与CaCl2溶液反应生成白色沉淀的是Na2CO3。(6)向样品溶液中加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明样品中有Na2CO3；向样品溶液中加入酚酞试液，无明显现象，说明样品中没有Na2O。所以样品中的白色物质是Na2CO3，假设2正确。(7)由上述实验，确定钠与CO2反应生成Na2CO3和C。(8)在钠与CO2反应的体系中没有氢元素，所以产物中不会有NaOH。