Question

【題目】為探究Na 與CO2反應產物，某化學興趣小組按下圖裝置進行實驗。

已知：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m1 g ，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m2 g 。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m3 g 。

（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；③ F 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___________________________
3	_____________________________________________

（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NaHCO3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(或CaCl2 、Ba(NO3)2、Ca(NO3)2)溶液 (未寫足量不得分) 滴入酚酞試液 （或紫色石蕊試液或用廣泛pH試紙檢測溶液pH） 6Na ＋ 5CO2 3Na2CO3 ＋ C ＋ CO (配平錯誤不得分)

【解析】（1）A是大理石與稀鹽酸制取二氧化碳的反應，離子方程式為CaCO3 ＋ 2H＋ ＝ Ca2＋ ＋ CO2↑ ＋ H2O；（2）儀器X 的名稱是長頸漏斗，B 中的溶液為飽和NaHCO3溶液，用于除去二氧化碳中的氯化氫氣體；（3）先稱量硬質玻璃管的質量為m1 g ，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m2 g，d．打開K1和K2，通入CO2至E 中出現渾濁，a．點燃酒精燈，加熱，b．熄滅酒精燈，f．冷卻到室溫，c．關閉K1和K2，e．稱量硬質玻璃管，重復上述操作步驟，直至硬質玻璃管恒重，稱得質量為m3 g。其正確順序是d a b f c e；

（4）鈉的焰色反應為黃色，鈉與二氧化碳反應有碳單質生成，反應完全后，管中有大量黑色物質；（5）探究固體產物中元素Na 的存在形式：將硬質玻璃管中的固體產物溶于水后過濾，往步驟1所得濾液中加入足量BaCl2(或CaCl2 、Ba(NO3)2、Ca(NO3)2)溶液，滴入酚酞試液，溶液顯紅色，或紫色石蕊試液顯藍色，或用廣泛pH試紙檢測溶液pH大于7，則假設一成立；（6）反應前鈉的質量為：m2- m1=69.0g-66.7g=2.3g，即0.1mol鈉，若全部轉化為碳酸鈉，則碳酸鈉的質量為：2.3g×=5.3g，物質的量為0.05mol，反應后產物的質量為：m3- m1=72.1g-66.7g=5.4g，則還生成碳，且碳的質量為0.1g，即mol，結合質量守恒，鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉、碳，應該還生成一氧化碳，故反應方程式為：6Na ＋ 5CO2 3Na2CO3 ＋ C ＋ CO。