Question

鈉在空氣中燃燒（右左圖）生成產物的固體物質中除有黃色粉末外，還有黑色固體物質．
（1）請假設黑色固體物質可能產生的原因是：
假設①______；
假設②______；
假設③______．
（2）為確認以上其中一種假設的正誤，某同學進行如下推斷：由于金屬鈉與氧的結合能力比碳強，
因此黑色碳可能是二氧化碳與金屬鈉發生置換反應而生成．該同學設計實驗如下：
甲打孔器鉆取一段金屬鈉，取中間一小塊鈉放在充滿二氧化碳氣體的試管（上右圖）中加熱，觀察到鈉燃燒發出黃色火焰，并有黃色固體和黑色固體生成，生成的黃色固體立即變成白色．請回答下列問題：
①用打孔器這種方法取金屬鈉的原因是______；
②產生以上現象的可能的化學反應方程式為：______ C+Na₂O₂；2Na₂O₂+2CO₂2Na₂CO₃+O₂；或Na₂O₂+2Na2Na₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）從黑色物質可能為碳或其它雜質分析；
（2）①從金屬鈉易被氧化的角度分析；
②如二氧化碳與金屬鈉發生置換反應而生成碳和過氧化鈉，生成的過氧化鈉與二氧化碳反應，過氧化鈉也能與金屬鈉反應．
解答：解：（1）黑色固體物質炭的來源可考慮與含碳元素有關的物質：①煤油不完全燃燒得到；②酒精燈中的酒精不完全燃燒得到；③產生的CO₂與金屬Na反應得到；④金屬鈉中含有雜質；⑤金屬鈉中的雜質反應后的生成物等，
故答案為：①金屬鈉上沒有擦干凈的煤油不完全燃燒后生成碳；②酒精不完全燃燒生成的碳；③酒精燃燒產生的二氧化碳與金屬鈉反應生成的碳；
（2）①金屬鈉易被氧化，故為證明上述③的原因，應制取純凈的不被氧化的鈉，故答案為：保證所取的是純凈的鈉；
②二氧化碳與金屬鈉發生置換反應而生成碳和過氧化鈉，生成的過氧化鈉與二氧化碳反應，過氧化鈉也能與金屬鈉反應，
故答案為：2Na+CO₂C+Na₂O₂；2Na₂O₂+2CO₂2Na₂CO₃+O₂；或Na₂O₂+2Na  2Na₂O．
點評：本題考查探究化學實驗中的反常現象，涉及堿金屬及其化合物的性質實驗，題目難度中等，注意從物質的性質角度分析．