Question

某興趣小組的學(xué)生根據(jù)Mg與CO₂反應(yīng)原理，推測(cè)鈉也應(yīng)能在CO₂中燃燒。為了確定其生成產(chǎn)物并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，請(qǐng)你參與以下研究過(guò)程。

（1）甲同學(xué)首先設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的三種發(fā)生裝置，若選用碳酸氫鈉分解制二氧化碳應(yīng)選用裝置是_______（填裝置序號(hào)“A”“B”或“C”，下同）；若用石灰石與稀鹽酸為原料，并能控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生隨時(shí)停止，最好應(yīng)選用的裝置是_______；若用碳酸鈉固體與稀硫酸反應(yīng)應(yīng)選用的裝置是_______。

（2）乙同學(xué)按實(shí)驗(yàn)要求，用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（已知PdCl₂溶液能被CO還原得到黑色的Pd），請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

    ①若裝置6中有黑色沉淀，裝置4中的殘留固體（只有一種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________。

    ②若裝置6中溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，裝置4中殘留固體（有兩種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________。

（3）指導(dǎo)老師認(rèn)為，不僅要檢驗(yàn)殘留固體中是否有碳酸鈉還要檢驗(yàn)其中是否有氧化鈉和碳，當(dāng)確認(rèn)鈉充分反應(yīng)后，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證裝置4中得到的殘留固體中是否含有Na₂O和C。

Answer 1

(1)BCA

    (2)①2Na+2CO₂CO+Na₂CO₃②4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C

    (3)將殘留物溶于適量水，若有黑色不溶物則證明殘留物中有C，在溶液中加足量BaCl₂溶液，然后過(guò)濾，在濾液中滴加幾滴酚酞，若溶液變紅，則證明殘留物中含有Na₂O。

解析:

(2)①裝置6中有黑色沉淀，依題中信息知產(chǎn)生了CO，殘留物與HCl作用產(chǎn)生CO₂，則殘留物中含Na₂CO₃。

    ②殘留物與HCl作用產(chǎn)生CO₂，證明殘留物中含Na₂CO₃，而又無(wú)CO產(chǎn)生，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律知，鈉被氧化，則必有元素被還原，聯(lián)系殘留固體中有兩種物質(zhì)故知有C生成。

    (3)根據(jù)碳不溶于水，可證明之，根據(jù)Na₂O+H₂O2NaOH溶液顯堿性可證明Na₂O存在，但Na₂CO₃溶液也顯堿性，對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾，故先將用Ba²⁺沉淀。