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）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 ． 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．裝置④的作用 ．
（4）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0.23g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112mL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】
（1）②；④；③；①；⑤
（2）AC
（3）用彈簧夾夾住C處橡皮管，向裝置②中加水至長頸漏斗液面高于試管液面，且長時間液面差穩定；裝置⑤中澄清石灰水變渾濁；排盡裝置中空氣，以免空氣中O2、CO2、H2O干擾實驗；除去二氧化碳中氯化氫氣體
（4）2Na+2CO2 Na2CO3+CO；4Na+3CO2 2Na2CO3+C
【解析】解：（1）根據實驗目的，先需要準備二氧化碳，選用二氧化碳發生裝置為②，為了便于控制反應，選用的藥品是塊狀碳酸鈣，所以只能選用稀鹽酸，生成的二氧化碳中混有氯化氫氫氣，需要經過裝置④飽和碳酸氫鈉溶液除去雜質氯化氫，然后干燥二氧化碳，選用裝置③濃硫酸，干燥后的二氧化碳通入裝置①與金屬鈉反應，反應后的氣體利用裝置⑤檢驗，所以正確的連接順序為：c→f→g→d→e→a→b→h→i，裝置中序號為②④③①⑤，所以答案是：②；④；③；①；⑤；（2）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，則A．CCl4密度比水大，且不反應，可使鹽酸與碳酸鈣接觸，故A正確； B．H2SO4溶液與碳酸鈣反應生成硫酸鈣，不利于氣體的制備，故B錯誤；C．硝酸鈉溶液使溶劑增多，碳酸鈣與鹽酸接觸，故C正確； D．植物油的密度比水的密度小，可使碳酸鈣與鹽酸分離，故D錯誤；所以答案是：AC；（3）檢查裝置②的氣密性，方法是用彈簧夾夾住C處橡皮管，向裝置②中加水至長頸漏斗液面高于試管液面，且長時間液面差穩定；反應開始前，需要排盡裝置中空氣，以免空氣中O2、CO2、H2O干擾實驗，裝置⑤中左端試管中澄清石灰水變渾濁，且導管口產生均勻氣泡，開始點燃酒精燈；裝置④的作用為除去二氧化碳中氯化氫氣體，所以答案是：用彈簧夾夾住C處橡皮管，向裝置②中加水至長頸漏斗液面高于試管液面，且長時間液面差穩定；裝置⑤中澄清石灰水變渾濁；排盡裝置中空氣，以免空氣中O2、CO2、H2O干擾實驗；除去二氧化碳中氯化氫氣體；（4）I．裝置⑤PdCl2溶液中觀察到有黑色沉淀，說明反應生成了一氧化碳；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，說明生成的固體是碳酸鈉，鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和一氧化碳，反應的化學方程式為2Na+2CO2 Na2CO3+CO，所以答案是：2Na+2CO2 Na2CO3+CO；II．鈉的質量為0.46g，鈉的物質的量為0.02mol；反應裝置⑤中無現象，說明沒有生成一氧化碳和二氧化碳氣體；充分反應后，將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產生224mL（標準狀況）CO2氣體，二氧化碳的物質的量為0.01mol，含有碳酸根離子0.01mol，鈉與碳酸根離子物質的量為2：1，說明生成了碳酸鈉固體；溶液中還有固體殘留，說明有固體碳生成，根據以上分析，鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和碳，反應的化學方程式為4Na+3CO2 2Na2CO3+C，所以答案是：4Na+3CO2 2Na2CO3+C．