Question

（2011?山西模拟）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：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到盛有装满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

一定要有可燃物存在，二是要有助燃物存在；三是可燃物必须达到着火点

．
（2）燃烧的本质是

发光、放热的剧烈的氧化还原反应

．
（3）2010年8月初发生的俄罗斯森林大火有比伦敦市还要大的面积．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？

设置森林防火隔离带，消除了燃烧的条件之一--可燃物的存在

．
【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
	③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

Na₂CO₃溶液显碱性，也会使酚酞变红

．
（5）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为

Na₂CO₃

．
（6）通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，

假设2

成立．你的理由是

方案2①中出现的白色沉淀是CaCO₃，所以燃烧后的白色产物中有Na₂CO₃存在；方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色产物中没有Na₂O存在

．
（7）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为

4Na+3CO₂

点燃  .

2Na₂CO₃+C

．
（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：

不同意；因为反应物中无氢元素（或违背质量守恒定律）

．

Answer 1

分析：（1）依据物质燃烧的条件分析回答，将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，说明可燃物达到着火点和助燃物发生剧烈的氧化还原反应；
（2）广义的燃烧概念是发光放热的剧烈的氧化还原反应分析判断；
（3）依据物质燃烧的条件分析判断；燃烧需要符合可燃物、达到着火点、助燃物，无可燃物或达不到物质着火点，或无 助燃物都不能燃烧；
（4）依据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；
（5）依据方案2的反应实验现象和结论分析判断；加入过量氯化钙有白色沉淀证明含有碳酸钠，上层溶液酚酞不变色说明无碱生成判断一定无氧化钠；
（6）依据方案①②的反应现象和结论综合分析判断；假设2符合反应现象，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；
（7）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；
（8）依据反应物中的元素守恒分析判断生成物的组成元素；

解答：解：（1）物质燃烧依据钠在二氧化碳中的燃烧分析需要物质本身能燃烧，在一定条件下达到着火点发生氧化还原反应，故答案为：一定要有可燃物存在，二是要有助燃物存在；三是可燃物必须达到着火点；
（2）热水的本质是可燃物发生的剧烈的发光放热的氧化还原反应，故 答案为：发光、放热的剧烈的氧化还原反应；
（3）设置隔离带无可燃物，去掉了物质燃烧的一个条件，可燃物不存在，也就无所谓燃烧现象，故答案为：设置森林防火隔离带，消除了燃烧的条件之一--可燃物的存在；
（4）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，原因有，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：Na₂CO₂溶液显碱性，也会使酚酞变红；
（5）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，说明含有碳酸钠，静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无变化，说明一定无氧化钠，因为氧化钠和水反应一定生成氢氧化钠溶液，故答案为：Na₂CO₃；
（6）依据上述分析和现象判断，假设2正确；因为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，说明含有碳酸钠，静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无变化，说明一定无氧化钠，因为氧化钠和水反应一定生成氢氧化钠溶液；故答案为：假设2（1分）方案2①中出现的白色沉淀是CaCO₃，所以燃烧后的白色产物中有Na₂CO₃存在；方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色产物中没有Na₂O存在；
（7）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═2Na₂CO₃+C；故答案为：4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C；
（8）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；

点评：本题考查了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．