Question

5．實驗室選用以下裝置制取純凈、干燥的CO₂，并進一步探究CO₂的性質．

（1）A中反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；要達到實驗目的，應選用的裝置有ACBF，裝置中導管接口從左到右的連接順序為：a接e、d接b、c接j．
（2）化學小組的同學在收集滿CO₂的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續燃燒，充分反應后生成黑色的碳和一種白色固體．
[做出猜想]①氧化鈉   ②碳酸鈉  ③氧化鈉和碳酸鈉的混合物   ④氫氧化鈉   ⑤碳酸氫鈉
指出以上不合理的猜想并說明理由：④和⑤，反應物中不含有氫元素，因此不可能生成氫氧化鈉和碳酸氫鈉．
[查閱資料]氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉；碳酸鈉溶液呈堿性．
[實驗探究]取少量該樣品溶于水，將溶液分成兩份，其中一份中加入酚酞溶液，變紅；向另一份中先加入過量CaCl₂溶液，出現白色沉淀，過濾，向濾液里滴加酚酞溶液，無明顯現象．
[得出結論]白色物質為碳酸鈉．鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；氯化氫易溶于水；二氧化碳的密度比空氣大；濃硫酸具有吸水性，可以用作二氧化碳的干燥劑；通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
（2）化學反應前后，元素種類不變；氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液都是顯堿性的溶液，都能夠使酚酞試液變紅色；碳酸鈉和氯化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉；
鈉和二氧化碳在點燃條件下反應生成碳和碳酸鈉．

解答 解：（1）石灰石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，A中反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
要達到實驗目的，可用水除去氯化氫氣體，然后用濃硫酸進行干燥，應選用的裝置有ACBF；裝置中導管接口從左到右的連接順序為：a接e、d接b、c接j；
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；ACBF；e、d、b、c、j；
（2）④和⑤不合理，因為反應物中不含有氫元素，因此不可能生成氫氧化鈉和碳酸氫鈉；向另一份中先加入過量CaCl₂溶液，出現白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉，過濾，向濾液里滴加酚酞溶液，無明顯現象，說明溶液中不含有氫氧化鈉，因此白色物質為碳酸鈉；鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃；故填：④和⑤，反應物中不含有氫元素，因此不可能生成氫氧化鈉和碳酸氫鈉；碳酸鈉；4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．