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

Question

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．（1）装置b中装有______溶液．（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．取反应后双通管中固体物质29.2g进行如下实验：①将固体溶于足量的水并过滤、洗涤，得到1.8g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BaCl2溶液，将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥，称量得固体质量为3.94g．④另取25.00mL步骤②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．（3）步骤②中固体溶于水后过滤，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29.2g残留固体中，含有哪几种固体？______．其中______固体最大，为______g（5）该探究条件下，钠与二氧化碳反应的化学方程式为12Na+7CO2 △ . 3C+2Na2O+4Na2CO312Na+7CO2 △ . 3C+2Na2O+4Na2CO3．

Answer 1

（1）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是除去二氧化碳其它中的HCl，应用饱和的碳酸氢钠溶液，c为干燥装置，吸收水蒸气．反应需要排尽装置内的空气，当e装置中产生白色沉淀，说明空气中的二氧化碳排尽，再加热d处的酒精灯发生反应，
故答案为：饱和NaHCO₃；
（2）由（1）的分析可知，反应需要排尽装置内的空气，当e装置中产生白色沉淀，说明空气中的二氧化碳排尽，再加热d处的酒精灯发生反应，
故答案为：e装置中产生白色沉淀；
（3）不溶物表面附着杂质，应进行洗涤，具体操作为：将蒸馏水沿玻璃棒注入纸漏斗中，至刚好浸没沉淀，静置待水滤出，重复上述操作2～3次，
故答案为：将蒸馏水沿玻璃棒注入纸漏斗中，至刚好浸没沉淀，静置待水滤出，重复上述操作2～3次；
（4）步骤①将干燥得到1.8g滤渣为不溶物碳．
步骤③中最终所得固体质量为3.94g为碳酸钡，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=

3.94g

197g/mol

=0.02mol，故29.2g固体物质中碳酸钠的物质的量为0.02mol×

250mL

25mL

=0.2mol，其质量=0.2mol×106g/mol=21.2g．
步骤④中盐酸滴定碳酸钠，消耗盐酸的物质的量为0.02mol×2=0.04mol，实际消耗HCl为3.0mol?L^-1×0.020L=0.06mol，大于0.02mol，故溶液中含有氢氧化钠，说明反应中有氧化钠生成，滴定中氢氧化钠消耗的HCl为0.06mol-0.04mol=0.02mol，根据钠离子守恒可知氧化钠的物质的量为

0.02mol

2

=0.01mol，故29.2g固体物质中氧化钠的物质的量为0.01mol×

250mL

25mL

=0.1mol，其质量为0.1mol×62g/mol=6.2g，且1.8g+21.2g+6.2g=29.2g，等于所取固体物质的质量，故生成为C、Na₂O和Na₂CO₃，且固体物质中碳酸钠的质量最大，
故答案为：C、Na₂O和Na₂CO₃； Na₂CO₃；21.2；
（5）根据（4）中的计算可知产物为C、Na₂O和Na₂CO₃，三者物质的量之比为

1.8g

12g/mol

：0.1mol：0.2mol=3：2：4，故反应方程式为：12Na+7CO₂

△   .

3C+2Na₂O+4Na₂CO₃，
故答案为：12Na+7CO₂

△   .

3C+2Na₂O+4Na₂CO₃．