Question

【题目】某学生为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。(巳知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→ f→ g→_____ →______→a →b →h。

（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充分反应后生成物可能的情况,某同学认为生成的物质仅为Na2CO3固体,老师认为仅生成Na2CO3是不可能的,请你说出不可能的理由_______。

（5）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盐酸中产生224mL标准状况)CO2气体,且溶液中还有固体残留_________________________________。

Answer 1

【答案】 de BD 装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊 只有Na元素化合价升高，没有化合价降低的元素，不符合氧化还原反应原理 2Na+2CO2Na2CO3+CO 4Na+3CO22Na2CO3+C

【解析】（1）探究钠与CO2的反应，首先用盐酸和碳酸钙在②中反应制取二氧化碳气体，制取的二氧化碳中混有挥发出来的HCl，需要用装置④中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，然后用③浓硫酸干燥，再在①中进行钠与二氧化碳的反应，最后用装置⑤检验反应产物，所以装置的连接顺序为：c→f→g→d→e→a→b→h；（2）A．加入硫酸溶液后，虽然可以增大溶液体积，使溶液与碳酸钙接触，但生成的硫酸钙微溶，覆盖在碳酸钙表面阻止反应进一步进行，A错误；B．四氯化碳的密度大于稀盐酸，加入四氯化碳后，四氯化碳层在混合液下层，从而使盐酸与碳酸钙接触，B正确；C．苯的密度小于盐酸，加入苯后，苯在混合液上层，无法使稀盐酸与碳酸钙接触，C错误；D．加入稀硝酸后，可以增大溶液体积，使溶液与碳酸钙接触，D正确；答案选BD；（3）钠化学性质比较活泼，能够与空气中的氧气、水反应，所以点燃酒精灯之前应需要打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，以便排尽装置中的空气，避免空气中O2、H2O干扰实验；当装置装置⑤中澄清石灰水变浑浊时，证明装置中空气已经排净；（4）由于只有Na元素化合价升高，没有化合价降低的元素，不符合氧化还原反应原理，所以仅生成Na2CO3是不可能的；（5）Ⅰ．装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，又PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd，则黑色沉淀为Pd，则钠与二氧化碳反应生成了CO；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，该气体为二氧化碳，则钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和CO，反应的方程式为2Na+2CO2Na2CO3+CO；Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，钠的物质的量为0.46g÷23g/mol=0.02mol，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，二氧化碳的物质的量为：0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，则反应后生成碳酸钠的物质的量为0.01mol，说明钠完全转化成了碳酸钠；溶液中还有固体残留，根据化合价变化可知，残留的固体只能为C，则钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和C，反应的化学方程式为：4Na+3CO22Na2CO3+C。