题目内容
根据Mg与CO2的反应推测，Na也能在CO2中燃烧，且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的两种或三种．某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究．
【实验Ⅰ】引发CO2与Na反应．操作步骤为：
①按图连接装置，检验装置气密性，并往各装置中加入试剂；
②打开装置a上活塞一段时间；
③点燃d处酒精灯，使CO2与Na充分反应．停止加热，继续通气体使双通管冷却．
回答下列问题：
（1）装置a中用到的玻璃仪器有试管和 ；
（2）装置b中装入的试剂是 ；
（3）装置c的作用是 ；
（4）步骤②中，当观察到 时，才能进入步骤③；
【实验Ⅱ】探究反应产物及反应机理．取反应后双通管中固体物质29.2g进行如下实验：
①仔细观察固体，发现有黑色颗粒；
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤，得到1.8g滤渣（干燥）；
③将滤液加水稀释配成250mL的溶液；
④取少量③的溶液，先加足量BaCl2溶液，观察到白色沉淀；再加几滴酚酞试液，溶液变红；
⑤取25.00mL③的溶液，滴加甲基橙作为指示剂，用3.0mol?L-1盐酸滴定，消耗盐酸体积为20.00mL．
回答下列问题：
（5）如何判断⑤中的滴定终点 ；
（6）反应后装置d中的固体物质为 ；通过计算分析：29.2g残留固体中，各组分的质量各是多少？ ．
【实验Ⅰ】引发CO2与Na反应．操作步骤为：
①按图连接装置，检验装置气密性，并往各装置中加入试剂；
②打开装置a上活塞一段时间；
③点燃d处酒精灯，使CO2与Na充分反应．停止加热，继续通气体使双通管冷却．
回答下列问题：
（1）装置a中用到的玻璃仪器有试管和
（2）装置b中装入的试剂是
（3）装置c的作用是
（4）步骤②中，当观察到
【实验Ⅱ】探究反应产物及反应机理．取反应后双通管中固体物质29.2g进行如下实验：
①仔细观察固体，发现有黑色颗粒；
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤，得到1.8g滤渣（干燥）；
③将滤液加水稀释配成250mL的溶液；
④取少量③的溶液，先加足量BaCl2溶液，观察到白色沉淀；再加几滴酚酞试液，溶液变红；
⑤取25.00mL③的溶液，滴加甲基橙作为指示剂，用3.0mol?L-1盐酸滴定，消耗盐酸体积为20.00mL．
回答下列问题：
（5）如何判断⑤中的滴定终点
（6）反应后装置d中的固体物质为
考点：性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：（1）根据装置图可知所用玻璃仪器；
（2）由实验方案图可知装置b是除去二氧化碳中的HCl，应用饱和的碳酸氢钠溶液；
（3）进入d装置的二氧化碳应干燥，c为干燥装置，吸收水蒸气；
（4）反应需要排尽装置内的空气，当e装置中产生白色沉淀，说明装置中的空气已排尽，再加热d处的酒精灯发生反应；
（5）甲基橙遇碱变黄色，当滴定终点时，甲基橙由黄色变为橙色；
（6）步骤①将干燥得到1.8g滤渣为不溶物碳．先加足量BaCl2溶液，观察到白色沉淀，白色沉淀为碳酸钡，说明反应生成碳酸钠，
消耗HCl为3.0mol?L-1×0.020L=0.06mol，设氧化钠的物质的量为x，则溶于水生成氢氧化钠为2x，碳酸钠的物质的量为y，列方程式组计算．
（2）由实验方案图可知装置b是除去二氧化碳中的HCl，应用饱和的碳酸氢钠溶液；
（3）进入d装置的二氧化碳应干燥，c为干燥装置，吸收水蒸气；
（4）反应需要排尽装置内的空气，当e装置中产生白色沉淀，说明装置中的空气已排尽，再加热d处的酒精灯发生反应；
（5）甲基橙遇碱变黄色，当滴定终点时，甲基橙由黄色变为橙色；
（6）步骤①将干燥得到1.8g滤渣为不溶物碳．先加足量BaCl2溶液，观察到白色沉淀，白色沉淀为碳酸钡，说明反应生成碳酸钠，
消耗HCl为3.0mol?L-1×0.020L=0.06mol，设氧化钠的物质的量为x，则溶于水生成氢氧化钠为2x，碳酸钠的物质的量为y，列方程式组计算．
解答：
解：（1）由实验方案图可知，a中玻璃仪器为试管和长颈漏斗，故答案为：长颈漏斗；
（2）由实验方案图可知，a为二氧化碳发生装置，d为二氧化碳与钠反应装置，加入d装置的二氧化碳应干燥，没有其它，故装置b是除去二氧化碳中的HCl，应用饱和的碳酸氢钠溶液，
故答案为：饱和NaHCO3；
（3）浓硫酸为常用干燥剂，进入d的二氧化碳需要干燥，故c为干燥装置，吸收水蒸气，故答案为：干燥二氧化碳；
（4）由以上的分析可知，反应需要排尽装置内的空气，当e处澄清石灰水变浑浊，说明装置中的空气排尽，再加热d处的酒精灯发生反应，
故答案为：e处澄清石灰水变浑浊；
（5）甲基橙遇碱变黄色，当滴定终点时，甲基橙由黄色变为橙色，故答案为：当滴入最后一滴盐酸，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不褪色；
（6）步骤①将干燥得到1.8g滤渣为不溶物碳．先加足量BaCl2溶液，观察到白色沉淀，白色沉淀为碳酸钡，说明反应生成碳酸钠，
消耗HCl为3.0mol?L-1×0.020L=0.06mol，设氧化钠的物质的量为x，则溶于水生成氢氧化钠为2x，碳酸钠的物质的量为y，则：
62x+106y=29.2g-1.8g=28g，2x+2y=0.06×
，解得：x=0.1mol，y=0.2mol，
故氧化钠的质量为：0.1mol×62g/mol=6.2g，碳酸钠的质量为：0.2mol×106g/mol=21.2g，
故答案为：C、Na2O和Na2CO3； C：1.8g、Na2O：6.2g、Na2CO3：21.2．
（2）由实验方案图可知，a为二氧化碳发生装置，d为二氧化碳与钠反应装置，加入d装置的二氧化碳应干燥，没有其它，故装置b是除去二氧化碳中的HCl，应用饱和的碳酸氢钠溶液，
故答案为：饱和NaHCO3；
（3）浓硫酸为常用干燥剂，进入d的二氧化碳需要干燥，故c为干燥装置，吸收水蒸气，故答案为：干燥二氧化碳；
（4）由以上的分析可知，反应需要排尽装置内的空气，当e处澄清石灰水变浑浊，说明装置中的空气排尽，再加热d处的酒精灯发生反应，
故答案为：e处澄清石灰水变浑浊；
（5）甲基橙遇碱变黄色，当滴定终点时，甲基橙由黄色变为橙色，故答案为：当滴入最后一滴盐酸，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不褪色；
（6）步骤①将干燥得到1.8g滤渣为不溶物碳．先加足量BaCl2溶液，观察到白色沉淀，白色沉淀为碳酸钡，说明反应生成碳酸钠，
消耗HCl为3.0mol?L-1×0.020L=0.06mol，设氧化钠的物质的量为x，则溶于水生成氢氧化钠为2x，碳酸钠的物质的量为y，则：
62x+106y=29.2g-1.8g=28g，2x+2y=0.06×
| 250 |
| 25 |
故氧化钠的质量为：0.1mol×62g/mol=6.2g，碳酸钠的质量为：0.2mol×106g/mol=21.2g，
故答案为：C、Na2O和Na2CO3； C：1.8g、Na2O：6.2g、Na2CO3：21.2．
点评：本题考查物质组成与探究，涉及对实验方案的理解、实验基本操作、化学计算与数据处理等，确定生成物的成分以发生的反应是难度，也是易错点，题目难度较大．
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