Question

金屬鈉很軟，可以用刀切割．切開外皮后，可以看到鈉具有銀白色的金屬光澤．鈉是熱和電的良導(dǎo)體．鈉的密度是0.97g/cm³，比水的密度小，鈉的熔點是97.81℃，沸點是882.9℃．將金屬鈉放入水中，可以反應(yīng)生成NaOH和H₂；鈉跟氧氣混合加熱生成淡黃色的過氧化鈉（Na₂O₂）固體，鈉跟CO₂在加熱條件下反應(yīng)生成碳酸鈉和單質(zhì)碳．
（1）試寫出鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）小劉同學(xué)用圖A裝置做鈉跟氧氣反應(yīng)實驗，觀察到生成物中出現(xiàn)黑色固體，則該黑色固體是

 

（填化學(xué)式），試寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．

（3）為了探究黑色固體成分，小劉同學(xué)進(jìn)行了下列探究．
探究反應(yīng)中CO₂的來源：
猜想①：CO₂的來源于

 

；猜想②：CO₂的來源于

 

；在上述兩種來源中，

 

（填序號）是CO₂的主要來源．用圖B和C裝置實驗的目的是

 

．

Answer 1

分析：1、根據(jù)信息書寫化學(xué)方程式，關(guān)鍵找全反應(yīng)物和生成物，并檢查配平，本題關(guān)鍵是考查配平．
2、CO₂的來源分析是難點，要從反應(yīng)的環(huán)境來全面分析．從整個反應(yīng)環(huán)境來分析CO₂的來源有兩個，一是來源空氣中，但量比較少．二是酒精燈燃燒產(chǎn)生CO₂，產(chǎn)生的量要遠(yuǎn)大于空氣中的量．
3、驗證實驗設(shè)計的關(guān)鍵要建立對比實驗．本題主要是要驗證空氣中CO2是否參加反應(yīng)，所以對比實驗應(yīng)該是“用純氧代替空氣做實驗，然后對比結(jié)果”．

解答：解：（1）根據(jù)題干信息“鈉放入水中，可以反應(yīng)生成NaOH和H₂”書寫方程式：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑
（2）用圖A裝置做鈉跟氧氣反應(yīng)實驗，因為是在空氣里進(jìn)行的，可能發(fā)生兩個反應(yīng)：
①鈉跟氧氣混合加熱生成淡黃色的過氧化鈉（Na₂O₂）固體，2Na+O₂

△   .

Na₂O₂ 
②鈉跟CO₂在加熱條件下反應(yīng)生成碳酸鈉和單質(zhì)碳，4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C．
綜合以上分析黑色固體只可能是碳；
（3）從整個反應(yīng)環(huán)境來分析CO₂的來源有兩個，一是來源空氣中，但量比較少．二是酒精燈燃燒產(chǎn)生CO₂，產(chǎn)生的量要遠(yuǎn)大于空氣中的量．應(yīng)該是主要來源．
所以可以猜想CO₂的來源①空氣成分．②酒精燃燒，且②是CO₂的主要來源．
通過B裝置反應(yīng)后測出試管的質(zhì)量、通過C裝置反應(yīng)后也測出試管的質(zhì)量，對比兩個數(shù)值可以證明空氣中的CO₂是否參與反應(yīng)，同時也就證明那個猜想正確．
所以用裝置B和C主要目的是用來證明猜想或空氣中CO₂是否參與反應(yīng)．
故填：（1）2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑
（2）C；4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C
（3）①空氣；②酒精燃燒； ②；驗證空氣中CO2是否參與反應(yīng)（或驗證猜想）

點評：本題是根據(jù)信息設(shè)計的一道綜合性實驗題，考查了學(xué)生整理信息及設(shè)計實驗的能力．