题目内容
【题目】为探究Na与C02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mlg,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C02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:____________________________________。 |
m1 | m2 | m3 |
66.7g | 69.0g | 72.lg |
(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____________________________________________。
【答案】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+llCO2=6Na2CO3+C+4CO
【解析】
根据实验原理及实验装置图书写实验装置中发生的离子方程式,分析实验步骤,仪器名称;根据实验现象及钠的化合物的性质混合物的组成;根据图中数据根据质量差分析反应的产物,书写相关反应方程式。
(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,故答案为: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CO2中的HCl气体,故答案为:长颈漏斗;饱和碳酸氢钠溶液;
(3)先称量硬质玻璃管的质量为m1g,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、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m3g,其正确顺序是 d→a→b→f→c→e,故答案为: 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,故答案为:钠的焰色反应为黄色,钠与二氧化碳反应有碳单质生成;
(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溶液(或足量CaCl2溶液),滴入酚酞试液,溶液不变红色,则假设一成立,故答案为: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);
(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: ,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:12Na+llCO2=6Na2CO3+C+4CO,故答案为:12Na+llCO2=6Na2CO3+C+4CO。