Question

（12分）某学生为了探究钠与CO₂的反应，利用如图装置进行实验。（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd）

（1）请将上图各装置连接完整（填写装置中字母）：c接f，     接     ，       接       ，       接         。

（2）若用稀盐酸与CaCO₃反应制备CO₂，在加稀盐酸时，发现CaCO₃与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是         。

A．H₂SO₄溶液        B．CCl₄            C．苯       D．稀硝酸

（3）检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO₂充满整个装置，当观察到                时再点燃酒精灯。

（4）若反应过程中CO₂足量，探究钠与CO₂充分反应后，生成的固体物质的可能的情况，某同学提出以下猜想：

①生成的固体物质为Na₂CO₃

②生成的固体物质为Na₂CO₃和C的混合物

③生成的固体物质为Na₂CO₃和Na₂O的混合物

④生成的固体物质为Na₂O和C的混合物

你认为正确的是                    （填序号）。

假如反应过程中有下列两种情况，分别写出两种情况下钠与CO₂反应的化学方程式。

Ⅰ．装置⑤PdCl₂溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体：                ；

Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO₂气体，且溶液中还有固体残留：                         。

Answer

（12分）

（1）g 接 d ， e 接 a（或b） ， b（或a） 接 h ．

（2）B D （错选不给分，漏选给1分）

（3）装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊

（4）①②

Ⅰ．2Na+2CO2 Na2CO3+CO

Ⅱ．4Na+3CO2 2Na2CO3+C

【解析】

试题分析：（1）根据实验目的，先需要准备二氧化碳，选用二氧化碳的发生装置②，微粒便于控制反应，选用的药品是块状碳酸钙，所以只能选用稀盐酸，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体，需要经过装置④饱和碳酸氢钠溶液除去杂质氯化氢，然后干燥二氧化碳，选用装置③浓硫酸，干燥后的二氧化碳通入装置①与金属钠反应，反应后的气体利用装置⑤检验，所以顺序为： g 接 d ， e 接 a（或b） ， b（或a） 接 h ．（2）由于使用碳酸钙固体，可以控制生成二氧化碳的反应，所以装置②有孔塑料板上所放的药品是块状碳酸钙，发现CaCO3与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入四氯化碳，使液体的体积增大，水在上层，或加入硝酸，不能加入苯，因为苯的密度比水小，在上层，不能让固体和溶液接触，也不能加入硫酸，因为碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙是微溶物，附着在碳酸钙表面，使其不能继续反应，所以选B D。（3）反应开始前，需要排尽装置中的空气，以免空气中的氧气或二氧化碳或水干扰实验，等到装置⑤中澄清的石灰水变浑浊，说明装置中空气已经排净。（4）钠和二氧化碳反应，因为钠的化合价升高，所以二氧化碳中的碳元素化合价降低生成碳，钠生成碳酸钠，因为是过量的二氧化碳，不能生成氧化钠，所以选①②。Ⅰ．物质中加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，说明为碳酸钠，装置⑤中有黑色沉淀，说明产物中有一氧化碳，所以反应方程式为：2Na+2CO2=Na2CO3+CO Ⅱ．产生的气体为二氧化碳气体，有0.01摩尔，钠的物质的里为0.02摩尔，溶液中有固体残留，说明反应生成碳，所以方程式为：4Na+3CO2=2Na2CO3+C

考点： 碱金属及其化合物的性质实验