Question

某同学根据钠有强还原性预测：Na能在CO₂中燃烧，且固体产物可能为C、Na₂O、Na₂CO₃中的两种或三种．某兴趣小组用法如图装置开展实验探究．

【实验Ⅰ】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C处酒精灯，使CO₂与Na充分反应．停止加热，继续通气体至玻璃管冷却．
（1）装置A中制取CO₂的试剂应为

 

．
a．稀盐酸  b．稀硫酸   c．Na₂CO₃  d．CaCO₃
（2）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．取反应后玻璃管中固体物质22.4g进行如下实验：
①将固体溶于足量的水，并过滤、洗涤，得到1.2g滤渣（干燥）．
②将滤液加水稀释配成250mL的溶液；
③取25.00mL步骤②的溶液，滴加足量CaCl₂溶液，将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥，量得固体质量为2.0g；
④另取25.00mL步骤②的溶液，用2.0mol?L^-1盐酸滴定，消耗盐酸体积20.00mL．
（3）步骤③中不溶物必须经过洗涤，洗涤的具体操作是

 

．
（4）通过实验数据分析22.4g固体中含有哪几种物质？

 

．其中

 

固体质量最大，为

 

g．
（5）该探究条件下，Na与CO₂反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：碱金属及其化合物的性质实验

专题：实验题

分析：（1）实验室用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳；
（2）钠具有强的还原性，能够与空气中的氧气和水蒸气反应，为了防止空气中的氧气参与反应，应在反应之前先通二氧化碳气体排除空气；
（3）依据沉淀洗涤的正确操作解答；
（4）步骤①将固中得到1.2g滤渣（干燥）为不溶物碳；
依据步骤③最终所得固体质量为2.0g为碳酸钙，说明反应生成碳酸钠，根据碳元素守恒可知，计算碳酸钠的质量，判断固体含有的物质；
（5）钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳．

解答： 解：（1）实验室用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳；
故选：ad；
（2）钠具有强的还原性，能够与空气中的氧气和水蒸气反应，所以C中发生反应前应排尽装置中的空气，方法是打开A中活塞用产生的二氧化碳排尽装置中的空气，当D中澄清石灰石变浑浊，说明空气排尽；
故答案为：D中澄清石灰石变浑浊；
（3）洗涤的具体操作是：将沉淀转入过滤器，加水至浸没沉淀但液面低于滤纸边缘，让液体自然流入下面的承接烧杯，再重复以上第二第三步2-3次；
故答案为：将沉淀转入过滤器，加水至浸没沉淀但液面低于滤纸边缘，让液体自然流入下面的承接烧杯，再重复以上第二第三步2-3次；
（4）步骤①将固中得到1.2g滤渣（干燥）为不溶物碳；
步骤③中最终所得固体质量为2.0g为碳酸钙，说明反应生成碳酸钠，根据碳元素守恒可知，碳酸钠的物质的量=2.0g/100g/mol=0.02mol，故22.4g固体物质中n（Na₂CO₃）=0.02mol×250ml/25ml=0.2mol，m（Na₂CO₃）=0.2mol×106g/mol=21.2g；
21.2g+1.2g=22.4g，所以固体含有：C和Na₂CO₃；其中碳酸钠固体质量最大为21.2g；
故答案为：C和Na₂CO₃；碳酸钠；21.2；
（5）钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳，化学方程式为：4Na+3CO₂=C+2Na₂CO₃；
故答案为：4Na+3CO₂=C+2Na₂CO₃．

点评：本题为实验题，侧重考查钠的还原性，明确实验目的、熟悉物质性质是解题关键，题目难度中等．