Question

【題目】為探究Na與CO2反應產物，某化學興趣小組按如圖裝置進行實驗。己知：CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3。

回答下列問題：

(1)寫出A中反應的離子方程式__________；

(2)儀器X的名稱是_______，B中的溶液為_________；

(3)先稱量硬質玻璃管的質量為mlg，將樣品裝入硬質玻璃管中，稱得樣品和硬質玻璃管的總質量是m2g。再進行下列實驗操作，其正確順序是_____（填標號）；

a.點燃酒精燈，加熱 b.熄滅酒精燈 c.關閉K1和K2

d.打開K1和K2，通入CO2至E中出現渾濁 e.稱量硬質玻璃管

f.冷卻到室溫重復上述操作步驟，直至硬質玻璃管恒重，稱得質量為m3g。

(4)加熱硬質玻璃管一段時間，觀察到以下現象：①鈉塊表面變黑，熔融成金屬小球；②繼續加熱，鈉迅速燃燒，產生黃色火焰。反應完全后，管中有大量黑色物質；③F中試管內壁有銀白物質產生。產生上述②現象的原因是________；

(5)探究固體產物中元素Na的存在形式

假設一：只有Na2CO3；

假設二：只有Na2O；

假設三：Na2O和Na2CO3均有

完成下列實驗設計，驗證上述假設:

步驟	操作	結論
1	將硬質玻璃管中的固體產物溶于水后過濾；	假設一成立
2	往步驟1所得濾液中__________； 現象：_________。

(6)根據上述實驗現象及下表實驗數據，寫出Na與CO2反應的總化學方程式____。

m1	m2	m3
66.7g	69.0g	72.1g

Answer 1

【答案】CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O 長頸漏斗 飽和碳酸氫鈉溶液 d、a、b、f、c、e 鈉的焰色反應為黃色，鈉與二氧化碳反應有碳單質生成 加入足量BaCl2溶液（或足量CaCl2溶液）后滴入酚酞試液（或測pH） 溶液不變紅（pH=7） 12Na+11CO2=6Na2C03+C+4CO

【解析】

根據實驗目的及反應原理，裝置A為碳酸鈣與鹽酸制取二氧化碳，B為飽和的碳酸氫鈉溶液，除HCl裝置，C為濃硫酸，干燥裝置；D為鈉與二氧化碳反應裝置；E為除去未反應的二氧化碳，F為驗證是否有CO生成的裝置。

(1)裝置A為碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；

(2)根據裝置特點，X為長頸漏斗；B為除HCl，且不能吸收二氧化碳的裝置，盛有飽和的碳酸氫鈉溶液；

(3)為了防止鈉與空氣中的氧氣反應，應先通入二氧化碳，并充滿整個裝置；點燃酒精燈，使反應進行，一段時間后，熄滅酒精燈，繼續通入二氧化碳，至玻璃管恢復至室溫，稱量硬質玻璃管的質量，則順序為d、a、b、f、c、e；

(4)根據②的實驗現象，Na能夠在二氧化碳中劇烈反應，鈉的焰色反應為黃色，生成黑色的單質碳；

(5)假設一成立時，只含有碳酸鈉，則除去溶液中的碳酸根離子(不能消耗溶液中的氫氧根離子)后，溶液呈中性，即向溶液中加入氯化鋇或氯化鈣溶液，再測定溶液中的pH；

(6)根據表中數據，m(Na)=69.0-66.7=2.3g，n(Na)=0.1mol，根據Na守恒，則n(Na2CO3)=0.05mol，m(Na2CO3)=5.3g，而硬質管的m=72.1-66.7=5.4g，則生成m(C)=5.4-5.3=0.1g，n(C)=mol，方程式中，n(Na)：n(Na2CO3)：n(C)=12：6：1，反應產物中有CO，根據化合價升降總數相等配平，方程式為12Na+11CO2=6Na2C03+C+4CO。