Question

为探究Na 与CO₂反应产物，某化学兴趣小组按下图装置进行实验。

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

回答下列问题：

（1）写出A 中反应的离子方程式__________________________。

（2）仪器X 的名称是_____________，B 中的溶液为________________。

（3）先称量硬质玻璃管的质量为m₁ g ，将样品装入硬质玻璃管中，称得样品和硬质玻璃管的总质量是m₂ g 。再进行下列实验操作，其正确顺序是________（填标号）；

a．点燃酒精灯，加热     b．熄灭酒精灯    c．关闭K₁和K₂

d．打开K₁和K₂，通入CO₂至E 中出现浑浊

e．称量硬质玻璃管       f．冷却到室温

重复上述操作步骤，直至硬质玻璃管恒重，称得质量为m₃ g 。

（4）加热硬质玻璃管一段时间，观察到以下现象

① 钠块表面变黑，熔融成金属小球；

② 继续加热，钠迅速燃烧，产生黄色火焰。反应完全后，管中有大量黑色物质；③ F 中试管内壁有银白物质产生。

产生上述②现象的原因是____________________________________。

（5）探究固体产物中元素Na 的存在形式

假设一：只有Na₂CO₃；假设二：只有Na₂O ；假设三：Na₂O和Na₂CO₃均有

完成下列实验设计，验证上述假设：

步骤	操作	结论
1	将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤	假设一成立
2	往步骤1所得滤液中___________________________
3	_____________________________________________

（6）根据上述实验现象及下表实验数据，写出Na 与CO₂反应的总化学方程式___________。

m1	m2	m3
66.7g	69.0g	72.1g

Answer

CaCO3 ＋ 2H＋ ＝ Ca2＋ ＋ CO2↑ ＋ H2O 长颈漏斗 饱和NaHCO3溶液 d a b f c e 钠的焰色反应为黄色，钠与二氧化碳反应有碳单质生成 加入足量BaCl2(或CaCl2 、Ba(NO3)2、Ca(NO3)2)溶液 (未写足量不得分) 滴入酚酞试液 （或紫色石蕊试液或用广泛pH试纸检测溶液pH） 6Na ＋ 5CO2 3Na2CO3 ＋ C ＋ CO (配平错误不得分)

【解析】（1）A是大理石与稀盐酸制取二氧化碳的反应，离子方程式为CaCO3 ＋ 2H＋ ＝ Ca2＋ ＋ CO2↑ ＋ H2O；（2）仪器X 的名称是长颈漏斗，B 中的溶液为饱和NaHCO3溶液，用于除去二氧化碳中的氯化氢气体；（3）先称量硬质玻璃管的质量为m1 g ，将样品装入硬质玻璃管中，称得样品和硬质玻璃管的总质量是m2 g，d．打开K1和K2，通入CO2至E 中出现浑浊，a．点燃酒精灯，加热，b．熄灭酒精灯，f．冷却到室温，c．关闭K1和K2，e．称量硬质玻璃管，重复上述操作步骤，直至硬质玻璃管恒重，称得质量为m3 g。其正确顺序是d a b f c e；

（4）钠的焰色反应为黄色，钠与二氧化碳反应有碳单质生成，反应完全后，管中有大量黑色物质；（5）探究固体产物中元素Na 的存在形式：将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤，往步骤1所得滤液中加入足量BaCl2(或CaCl2 、Ba(NO3)2、Ca(NO3)2)溶液，滴入酚酞试液，溶液显红色，或紫色石蕊试液显蓝色，或用广泛pH试纸检测溶液pH大于7，则假设一成立；（6）反应前钠的质量为：m2- m1=69.0g-66.7g=2.3g，即0.1mol钠，若全部转化为碳酸钠，则碳酸钠的质量为：2.3g×=5.3g，物质的量为0.05mol，反应后产物的质量为：m3- m1=72.1g-66.7g=5.4g，则还生成碳，且碳的质量为0.1g，即mol，结合质量守恒，钠和二氧化碳反应生成碳酸钠、碳，应该还生成一氧化碳，故反应方程式为：6Na ＋ 5CO2 3Na2CO3 ＋ C ＋ CO。