用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满 二氧化碳气体的试管（如上右图所示）中加热，观察 到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体 生成，生成的淡黄色固体立即变成白色。请回答下列 问题：
①用打孔器取金属钠的原因是：
； ②产生以上现象的化学反应为：
。 解析：（1）根据反应的条件及反应环境可知生成的黑 色物质只能是碳单质。产生碳单质的原因可能是含碳 物质的不完全燃烧，也可能是空气中的CO2与Na发生置 换反应。
（2）要想证明黑色的碳单质是CO2与钠发生置换反应而 生成的，首先要排除含碳物质的不完全燃烧，及所取的 钠表面残留的煤油。
答案：（1）①金属钠上有没擦干净的煤油，不完全 燃烧后生成的碳
②酒精不完全燃烧生成的碳
③酒精燃烧产生的二氧化碳（或空气中的二氧化碳） 与金属钠反应生成的碳 （2）①取得较纯的Na
15.在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠 块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包 好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠 块反应完全后，在容器中仅收集到1.12 L氢气（标准 状况），此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g， 水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的 浓度为0.050 mol/L(忽略溶液中离子的水解和溶解的 氢气的量)。
（1）该实验中涉及到的化学反应有：
① ② ③ （2）钠块中钠元素的质量分数是。
根据反应③可得由铝消耗NaOH的物质的量为 n(NaOH)=0.010 mol
生成的氢气的物质的量为n(H2)=0.015 mol 那么由金属钠生成的氢气的物质的量为
根据反应①可得金属钠的物质的量为 n(Na)=2×0.035 mol=0.070 mol
又因为反应后溶液中的NaOH的物质的量为 n(NaOH)=2.0 L×0.050 mol/L=0.10 mol
所以溶液中Na+的总物质的量即原金属钠的总物质的 量为n(Na+)=0.10 mol+0.010 mol=0.11 mol
该钠块中钠元素的质量分数为：
16.在低压低温条件下，将Na2O粉末放入盛有CO2和水 蒸气［n（CO2） （2）若Na2O的质量为a g，混合气体的物质的量为 b mol，反应完全后容器内CO2有剩余，则在b mol 混合气体中CO2的物质的量x的取值范围是。 （3）若Na2O的质量仍为a g，混合气体的物质的量 仍为b mol，反应后容器内气体无剩余，则反应后容 器内固体物质质量的取值范围是。 解析：（1）容器中仍有CO2剩余时固体物质是 NaHCO3，其质量为16.8 g。若反应后容器中只有 H2O（g）剩余。在极值情况下固体的成分可能是 NaOH或NaHCO3，所以8 g （2）若反应后容器中有CO2剩余，则发生的反应为： Na2O?2CO2?H2O2NaHCO31 mol 2 mol amol（CO2） n62 a n(CO2)? mol，由于CO2有剩余，所以而n（CO2） 31b所以 。 x? mol2 （3）由于气体无剩余，所以气体的质量就是固体增 重的质量。当b mol混合气体几乎全部是H2O（g） 时质量最小为18b g。当CO2与H2O（g）几乎等摩 尔时质量最大为31b g。所以（a+18b） ab mol?x? mol （2） 312
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