Question

某同學根據(jù)鈉有強還原性預測：Na能在CO₂中燃燒，且固體產(chǎn)物可能為C、Na₂O、Na₂CO₃中的兩種或三種．某興趣小組用法如圖裝置開展實驗探究．

【實驗Ⅰ】操作步驟為：
①按圖連接裝置，檢驗裝置氣密性，并往各裝置中加入試劑；
②打開裝置A上活塞一段時間；
③點燃C處酒精燈，使CO₂與Na充分反應．停止加熱，繼續(xù)通氣體至玻璃管冷卻．
（1）裝置A中制取CO₂的試劑應為

 

．
a．稀鹽酸  b．稀硫酸   c．Na₂CO₃  d．CaCO₃
（2）步驟②中，當觀察到

 

時，才能進入步驟③．
【實驗Ⅱ】
探究反應產(chǎn)物及反應機理．取反應后玻璃管中固體物質(zhì)22.4g進行如下實驗：
①將固體溶于足量的水，并過濾、洗滌，得到1.2g濾渣（干燥）．
②將濾液加水稀釋配成250mL的溶液；
③取25.00mL步驟②的溶液，滴加足量CaCl₂溶液，將生成的白色沉淀過濾、洗滌、干燥，量得固體質(zhì)量為2.0g；
④另取25.00mL步驟②的溶液，用2.0mol?L^-1鹽酸滴定，消耗鹽酸體積20.00mL．
（3）步驟③中不溶物必須經(jīng)過洗滌，洗滌的具體操作是

 

．
（4）通過實驗數(shù)據(jù)分析22.4g固體中含有哪幾種物質(zhì)？

 

．其中

 

固體質(zhì)量最大，為

 

g．
（5）該探究條件下，Na與CO₂反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：堿金屬及其化合物的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：（1）實驗室用稀鹽酸與碳酸鈣反應制取二氧化碳；
（2）鈉具有強的還原性，能夠與空氣中的氧氣和水蒸氣反應，為了防止空氣中的氧氣參與反應，應在反應之前先通二氧化碳氣體排除空氣；
（3）依據(jù)沉淀洗滌的正確操作解答；
（4）步驟①將固中得到1.2g濾渣（干燥）為不溶物碳；
依據(jù)步驟③最終所得固體質(zhì)量為2.0g為碳酸鈣，說明反應生成碳酸鈉，根據(jù)碳元素守恒可知，計算碳酸鈉的質(zhì)量，判斷固體含有的物質(zhì)；
（5）鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和碳．

解答： 解：（1）實驗室用稀鹽酸與碳酸鈣反應制取二氧化碳；
故選：ad；
（2）鈉具有強的還原性，能夠與空氣中的氧氣和水蒸氣反應，所以C中發(fā)生反應前應排盡裝置中的空氣，方法是打開A中活塞用產(chǎn)生的二氧化碳排盡裝置中的空氣，當D中澄清石灰石變渾濁，說明空氣排盡；
故答案為：D中澄清石灰石變渾濁；
（3）洗滌的具體操作是：將沉淀轉(zhuǎn)入過濾器，加水至浸沒沉淀但液面低于濾紙邊緣，讓液體自然流入下面的承接燒杯，再重復以上第二第三步2-3次；
故答案為：將沉淀轉(zhuǎn)入過濾器，加水至浸沒沉淀但液面低于濾紙邊緣，讓液體自然流入下面的承接燒杯，再重復以上第二第三步2-3次；
（4）步驟①將固中得到1.2g濾渣（干燥）為不溶物碳；
步驟③中最終所得固體質(zhì)量為2.0g為碳酸鈣，說明反應生成碳酸鈉，根據(jù)碳元素守恒可知，碳酸鈉的物質(zhì)的量=2.0g/100g/mol=0.02mol，故22.4g固體物質(zhì)中n（Na₂CO₃）=0.02mol×250ml/25ml=0.2mol，m（Na₂CO₃）=0.2mol×106g/mol=21.2g；
21.2g+1.2g=22.4g，所以固體含有：C和Na₂CO₃；其中碳酸鈉固體質(zhì)量最大為21.2g；
故答案為：C和Na₂CO₃；碳酸鈉；21.2；
（5）鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和碳，化學方程式為：4Na+3CO₂=C+2Na₂CO₃；
故答案為：4Na+3CO₂=C+2Na₂CO₃．

點評：本題為實驗題，側(cè)重考查鈉的還原性，明確實驗目的、熟悉物質(zhì)性質(zhì)是解題關鍵，題目難度中等．