Question

某研究性学习小组在网上收集到信息：钠、镁等活泼金属都能在CO₂气体中燃烧．
他们对钠在CO₂气体中燃烧后得到的白色产物进行了如下探究：
【实验操作】将燃烧的钠迅速伸入装满CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底有黑色颗粒，瓶壁上附着白色物质．
【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．
【设计方案】该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究：

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． ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	①出现白色沉淀．②无明显现象	白色物质为Na2CO3

请回答下列问题：
（1）写出金属镁与二氧化碳反应的化学方程式

 

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（2）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是

 

．
（3）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为

 

．
（4）钠在二氧化碳中燃烧的化学反应方程式为

 

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（5）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

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：（1）镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳；
（2）碳酸钠溶液水解呈碱性，氧化钠溶于水反应生成氢氧化钠溶液呈碱性，根据白色物质的水溶液呈碱性，不能得出白色物质为Na₂O；
（3）依据方案①②的反应现象和结论综合分析判断；溶于水溶液呈碱性，加入过量氯化钙沉淀后的溶液遇酚酞不变色证明不含氧化钠；
（4）依据方案①②的反应现象和结论，分析和推断钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和碳；
（5）依据反应物中的元素守恒分析判断生成物的组成元素，白色物质不可能是氢氧化钠，因为反应物中没有氢元素，不会生成氢氧化钠；

解答： 解：（1）镁可以在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，反应的化学方程式是：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C，
故答案为：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C；
（2）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红，原因：可以是生成的氧化钠溶于水和水反应生成氢氧化钠溶液的作用，也可以碳酸钠溶液水解显碱性的作用，也可以是二者的混合物，所以方案1不正确，
故答案为：Na₂CO₃溶液显碱性，也会使酚酞试液变红，且也有可能是Na₂O和Na₂CO₃的混合物；
（3）方案2加入过量的CaCl₂溶液出现白色沉淀，是由于溶液中CO₃^2-与Ca²⁺反应所致，上层清液不能使酚酞试液变红，则白色物质为Na₂CO₃，不含Na₂O，因为氧化钠和水反应一定生成氢氧化钠溶液，所以假设2成立，说明含有碳酸钠，
故答案为：Na₂CO₃；
（4）依据现象和实验分析判断钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质，反应的化学方程式为：4Na+3CO₂

点燃  .

2Na₂CO₃+C，
故答案为：4Na+3CO₂

点燃  .

2Na₂CO₃+C；
（5）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠．是错误的，在反应过程中，是钠在二氧化碳气体中 的燃烧反应，无氢元素的存在，实验依据元素守恒可置换不可能生成氢氧化钠，
故答案为：不同意，因为反应物中无氢元素（或违背质量守恒定律）；

点评：本题考查物质的组成探究，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注重于物质性质的综合应用，反应现象的分析判断，反应产物的分析判断，实验现象是解题判断的关键，题目难度中等．