Question

【題目】某學(xué)生為了探究鈉與CO2的反應(yīng),利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(巳知PdCl2能被CO還原得到黑色的Pd)

（1）請(qǐng)將上圖各裝置連接完整(填寫裝置中字母):c→ f→ g→_____ →______→a →b →h。

（2）若用稀鹽酸與CaCO3反應(yīng)制備CO2在加稀鹽酸時(shí),發(fā)現(xiàn)CaCO3與稀鹽酸不能接觸,而稀鹽酸又不夠了,為使反應(yīng)能順利進(jìn)行,可向長(zhǎng)頸漏斗中加入的試劑是_________。

A.H2SO4溶液 B.CCl4 C.苯 D.稀硝酸

（3）檢查裝置氣密性并裝好藥品后,點(diǎn)燃酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是打開彈簧夾,讓CO2充滿整個(gè)裝置,當(dāng)觀察到__________________時(shí)再點(diǎn)燃酒精燈。

（4）若反應(yīng)過程中CO2足量,探究鈉與CO2充分反應(yīng)后生成物可能的情況,某同學(xué)認(rèn)為生成的物質(zhì)僅為Na2CO3固體,老師認(rèn)為僅生成Na2CO3是不可能的,請(qǐng)你說出不可能的理由_______。

（5）假如反應(yīng)過程中有下列兩種情況,分別寫出兩種情況下鈉與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。

I.裝置⑤PdCl2溶液中觀到有黑色沉淀裝置①中固體成分只有一種,且向固體中加入稀鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體：_________________________________。

Ⅱ裝置①中鈉的質(zhì)量為0.46g,充分反應(yīng)后,將裝置①中的固體加入到足量鹽酸中產(chǎn)生224mL標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2氣體,且溶液中還有固體殘留_________________________________。

Answer 1

【答案】 de BD 裝置⑤中澄清石灰水開始變渾濁 只有Na元素化合價(jià)升高，沒有化合價(jià)降低的元素，不符合氧化還原反應(yīng)原理 2Na+2CO2Na2CO3+CO 4Na+3CO22Na2CO3+C

【解析】（1）探究鈉與CO2的反應(yīng)，首先用鹽酸和碳酸鈣在②中反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w，制取的二氧化碳中混有揮發(fā)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(jìn)行鈉與二氧化碳的反應(yīng)，最后用裝置⑤檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物，所以裝置的連接順序?yàn)椋?/span>c→f→g→d→e→a→b→h；（2）A．加入硫酸溶液后，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(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，A錯(cuò)誤；B．四氯化碳的密度大于稀鹽酸，加入四氯化碳后，四氯化碳層在混合液下層，從而使鹽酸與碳酸鈣接觸，B正確；C．苯的密度小于鹽酸，加入苯后，苯在混合液上層，無法使稀鹽酸與碳酸鈣接觸，C錯(cuò)誤；D．加入稀硝酸后，可以增大溶液體積，使溶液與碳酸鈣接觸，D正確；答案選BD；（3）鈉化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能夠與空氣中的氧氣、水反應(yīng)，所以點(diǎn)燃酒精燈之前應(yīng)需要打開彈簧夾，讓CO2充滿整個(gè)裝置，以便排盡裝置中的空氣，避免空氣中O2、H2O干擾實(shí)驗(yàn)；當(dāng)裝置裝置⑤中澄清石灰水變渾濁時(shí)，證明裝置中空氣已經(jīng)排凈；（4）由于只有Na元素化合價(jià)升高，沒有化合價(jià)降低的元素，不符合氧化還原反應(yīng)原理，所以僅生成Na2CO3是不可能的；（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(yīng)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(chǎn)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(yīng)生成碳酸鈉和CO，反應(yīng)的方程式為2Na+2CO2Na2CO3+CO；Ⅱ．裝置①中鈉的質(zhì)量為0.46g，鈉的物質(zhì)的量為0.46g÷23g/mol=0.02mol，將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產(chǎn)生224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO2氣體，二氧化碳的物質(zhì)的量為：0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，則反應(yīng)后生成碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.01mol，說明鈉完全轉(zhuǎn)化成了碳酸鈉；溶液中還有固體殘留，根據(jù)化合價(jià)變化可知，殘留的固體只能為C，則鈉與二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和C，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+3CO22Na2CO3+C。