Question

【題目】某學生為了探究鈉與CO2的反應，利用如圖裝置進行實驗。［已知PdCl2（氯化鈀）能被CO還原得到黑色的Pd］

（1）請將上圖各裝置連接完整（填寫裝置中序號）②→ 。

（2）若用稀鹽酸與CaCO3反應制備CO2，在加稀鹽酸時，發現CaCO3與稀鹽酸不能接觸，而稀鹽酸又不夠了，為使反應能順利進行，可向裝置②長頸漏斗中加入的試劑是 。

A．CCl4

B．H2SO4溶液

C．硝酸鈉溶液

D．植物油

（3）檢查裝置②的氣密性，方法是 。

（4）裝好藥品后，點燃酒精燈之前應進行的操作是打開彈簧夾，讓CO2充滿整個裝置，當觀察到 時再點燃酒精燈。

（5）通入CO2的量不同可能會導致生成的產物不同。假如反應過程中有下列兩種情況，按要求分別寫出兩種情況時的化學方程式 。

i．當裝置⑤PdCl2溶液中觀察到有黑色沉淀產生，裝置①中固體成分只有一種，且向固體中加入稀鹽酸產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，寫出此情況時鈉與CO2反應的化學方程式 。

ii．當裝置①中鈉的質量為0.23 g時，充分反應后，將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中，產生112 mL的CO2氣體（標況下測定），裝置⑤PdCl2溶液中沒有觀察到黑色沉淀產生，寫出此情況時鈉與CO2反應的化學方程式 。

Answer 1

【答案】（共12分）（1）④③①⑤（2分）； （2）AC（2分）；

（3）用彈簧夾夾住C處橡皮管，向裝置②中長頸漏斗中加水，一段時間后水不能順利流下，且長時間液面差穩定（2分）；（4）裝置⑤中左端試管中澄清石灰水變渾濁（2分）；

（5）i 2Na＋2CO2Na2CO3＋CO（2分）；ii 4Na＋3CO22Na2CO3＋C（2分）；

【解析】試題分析：（1）探究鈉與CO2的反應，首先用鹽酸和碳酸鈣在②中反應制取二氧化碳氣體，制取的二氧化碳中混有揮發出來的HCl，需要用裝置④中的飽和碳酸氫鈉溶液除去HCl，然后用③濃硫酸干燥，再在①中進行鈉與二氧化碳的反應，最后用裝置⑤檢驗反應產物，所以裝置的連接順序為②④③①⑤；

（2）A．CCl4：四氯化碳的密度大于稀鹽酸，加入四氯化碳后會，四氯化碳層在混合液下層，從而使鹽酸與碳酸鈣接觸，A正確；A．H2SO4溶液：加入H2SO4溶液后，雖然可以增大溶液體積，使溶液與碳酸鈣接觸，但生成的硫酸鈣微溶，覆蓋在碳酸鈣表面阻止反應進一步進行，B錯誤；C．硝酸鈉：加入稀硝酸鈉后，可以增大溶液體積，使溶液與碳酸鈣接觸，C正確；D．植物油：植物油的密度小于鹽酸，加入植物油后，植物油在混合液上層，無法使稀鹽酸與碳酸鈣接觸，D錯誤； 答案選AC。

（3）根據裝置②的構造可知檢驗氣密性的方法是用彈簧夾夾住C處橡皮管，向裝置②中長頸漏斗中加水，一段時間后水不能順利流下，且長時間液面差穩定；

（4）鈉化學性質比較活潑，能夠與空氣中的氧氣、水反應，所以點燃酒精燈之前應需要打開彈簧夾，讓CO2充滿整個裝置，以便排盡裝置中的空氣，避免空氣中O2、H2O干擾實驗；當裝置裝置⑤中澄清石灰水變渾濁時，證明裝置中空氣已經排凈；

（5）Ⅰ．裝置⑤PdCl2溶液中觀察到有黑色沉淀，又PdCl2能被CO還原得到黑色的Pd，則黑色沉淀為Pd，則鈉與二氧化碳反應生成了CO；裝置①中固體成分只有一種，且向固體中加入稀鹽酸產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該氣體為二氧化碳，則鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和CO，反應的方程式為2Na＋2CO2Na2CO3＋CO；

Ⅱ．裝置①中鈉的質量為0.23g，鈉的物質的量為：n（Na）=0.23g÷23g/mol=0.01mol，將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產生112mL（標準狀況）CO2氣體，二氧化碳的物質的量為：n（CO2）=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，則反應后生成碳酸鈉的物質的量為0.005mol，說明鈉完全轉化成了碳酸鈉；溶液中還有固體殘留，根據化合價變化可知，殘留的固體只能為C，則鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和C，反應的化學方程式為：4Na＋3CO22Na2CO3＋C。