Question

【題目】為探究Na與CO2反應(yīng)的產(chǎn)物，某化學(xué)興趣小組按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

己知：CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+ (NH4)2CO3+2NH3

回答下列問(wèn)題：

（1）B中的溶液為______________。

（2）先稱量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為ml g，將樣品裝入硬質(zhì)玻璃管中，稱得樣品和硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量是m2 g。再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作，其正確順序是____________（填標(biāo)號(hào)）；重復(fù)上述操作步驟，直至硬質(zhì)玻璃管恒重，稱得質(zhì)量為m3 g。

a．點(diǎn)燃酒精燈，加熱 b．熄滅酒精燈 c．稱量硬質(zhì)玻璃管

d．打開(kāi)K1和K2，通入CO2至E中出現(xiàn)渾濁 e．關(guān)閉K1和K2 f．冷卻到室溫

（3）加熱硬質(zhì)玻璃管一段時(shí)間，觀察到以下現(xiàn)象：

①鈉塊表面變暗，熔融成金屬小球；

②繼續(xù)加熱，鈉迅速燃燒，產(chǎn)生黃色火焰。反應(yīng)完全后，管中有大量黑色物質(zhì)；

③F中試管內(nèi)壁有銀白物質(zhì)產(chǎn)生。

產(chǎn)生上述②現(xiàn)象的原因是____________________________________________________；

（4）探究固體產(chǎn)物中鈉元素的存在形式

假設(shè)一：只有Na2CO3； 假設(shè)二：只有Na2O； 假設(shè)三：Na2O和Na2CO3均有；

完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，驗(yàn)證上述假設(shè)：

步驟	操作和現(xiàn)象	結(jié)論
1	將硬質(zhì)玻璃管中的固體產(chǎn)物溶于水后過(guò)濾；	假設(shè)一成立
2	往步驟1所得濾液中_________________________________； 現(xiàn)象：____________________________________。

（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫(xiě)出Na與CO2反應(yīng)的總化學(xué)方程式_____________。

m1	m2	m3
66.7g	69.0g	72.1g

Answer 1

【答案】飽和碳酸氫鈉溶液 d、a、b、f 、e、c 鈉的焰色反應(yīng)為黃色，鈉與二氧化碳反應(yīng)有碳單質(zhì)生成 加入足量BaCl2溶液（或足量CaCl2溶液）后滴入酚酞試液（或測(cè)pH） 有白色沉淀產(chǎn)生，酚酞不變紅（pH=7） 12Na+11CO2=6Na2CO3+C+4CO

【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺磻?yīng)裝置，A為制備二氧化碳，使用的鹽酸易揮發(fā)，則裝置B為除HCl氣體，但不能吸收二氧化碳，為飽和的碳酸氫鈉溶液，裝置C為濃硫酸，除去二氧化碳中的水蒸氣；D為Na與二氧化碳的反應(yīng)裝置，裝置E為除去未反應(yīng)的二氧化碳，F為驗(yàn)證是否有CO生成。

(1)裝置B為吸收HCl氣體，且不能吸收二氧化碳，則溶液為飽和的碳酸氫鈉溶液；

(2) Na能和空氣中的氧氣反應(yīng)，則需先通入一定量的二氧化碳排凈裝置中的空氣，再點(diǎn)燃酒精燈，使Na與二氧化碳反應(yīng)；熄滅酒精燈，待裝置恢復(fù)至室溫時(shí)，關(guān)閉K1和K2 ，稱量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量，則答案為d、a、b、f 、e、c；

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，鈉能在二氧化碳中燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，且生成黑色的單質(zhì)碳；

(4)若只有碳酸鈉，向步驟1中加入氯化鋇時(shí)，能產(chǎn)生溶于酸的白色沉淀和NaCl溶液，則在室溫時(shí)溶液的pH為7；

(5)m(Na)=69.0-66.7=2.3g，固體增重為72.1-69.0=3.1g，根據(jù)Na原子守恒，碳酸鈉的質(zhì)量為5.3g，則C的質(zhì)量為0.1g，n(Na2CO3):n(C)=:=6:1，則方程式為12Na+11CO2=6Na2CO3+C+4CO。