Question

为探究Na与CO₂反应产物，某化学兴趣小组按如图装置进行实验。己知：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m_lg，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m₂g。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m₃g。

(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；③F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__________； 现象：_________。

(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 饱和碳酸氢钠溶液 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溶液（或足量CaCl2溶液）后滴入酚酞试液（或测pH） 溶液不变红（pH=7） 12Na+11CO2=6Na2C03+C+4CO

【解析】

根据实验目的及反应原理，装置A为碳酸钙与盐酸制取二氧化碳，B为饱和的碳酸氢钠溶液，除HCl装置，C为浓硫酸，干燥装置；D为钠与二氧化碳反应装置；E为除去未反应的二氧化碳，F为验证是否有CO生成的装置。

(1)装置A为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；

(2)根据装置特点，X为长颈漏斗；B为除HCl，且不能吸收二氧化碳的装置，盛有饱和的碳酸氢钠溶液；

(3)为了防止钠与空气中的氧气反应，应先通入二氧化碳，并充满整个装置；点燃酒精灯，使反应进行，一段时间后，熄灭酒精灯，继续通入二氧化碳，至玻璃管恢复至室温，称量硬质玻璃管的质量，则顺序为d、a、b、f、c、e；

(4)根据②的实验现象，Na能够在二氧化碳中剧烈反应，钠的焰色反应为黄色，生成黑色的单质碳；

(5)假设一成立时，只含有碳酸钠，则除去溶液中的碳酸根离子(不能消耗溶液中的氢氧根离子)后，溶液呈中性，即向溶液中加入氯化钡或氯化钙溶液，再测定溶液中的pH；

(6)根据表中数据，m(Na)=69.0-66.7=2.3g，n(Na)=0.1mol，根据Na守恒，则n(Na2CO3)=0.05mol，m(Na2CO3)=5.3g，而硬质管的m=72.1-66.7=5.4g，则生成m(C)=5.4-5.3=0.1g，n(C)=mol，方程式中，n(Na)：n(Na2CO3)：n(C)=12：6：1，反应产物中有CO，根据化合价升降总数相等配平，方程式为12Na+11CO2=6Na2C03+C+4CO。