Question

某興趣小組的學生根據活潑金屬Mg與CO₂發生反應，推測活潑金屬鈉也能與CO₂發生反應，因此興趣小組用下列裝置進行“鈉與二氧化碳反應”的實驗探究（尾氣處理裝置已略去）。已知：常溫下，CO能使一些化合物中的金屬離子還原
例如：PdCl₂ + CO + H₂O＝Pd↓+ CO₂ +2HCl 。反應生成黑色的金屬鈀，此反應也可用來檢測微量CO的存在。


請回答下列問題： 
（1）通常實驗室制取CO₂氣體的離子方程式是                               ，為了使制氣裝置能“隨開隨用，隨關隨停”，上圖A處應選用的裝置是___  （填寫 “Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。若要制取干燥、純凈的CO₂氣體，裝置B中應盛放的試劑是            溶液，裝置C中應盛放的試劑是________      。
（2）觀察實驗裝置圖可知Na與CO₂反應的條件是_____________。檢查裝置的氣密性完好并裝入藥品后，在點燃酒精噴燈前，必須進行的操作是____________________。待裝置______（填寫字母）中出現                    現象時，再點燃酒精噴燈，這步操作的目的是                                      。
（3）假設CO₂氣體為足量，在實驗過程中分別產生以下①、②兩種不同情況，請分析并回答問題：
①若裝置F中溶液無明顯變化，裝置D中生成兩種固體物質，取少量固體生成物與鹽酸反應后，有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應的化學方程式是                                                        。
②若裝置F中有黑色沉淀生成，裝置D中只生成一種固體物質，取少量該固體與鹽酸反應后，也有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應的化學方程式是                                                          。
（4）請用文字簡要說明你判斷②中D裝置生成固體的成分是鈉的正鹽或酸式鹽的理由。                                                                  。

Answer 1

（1）CaCO₃ + 2H⁺＝ Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑（2分）；
Ⅲ（1分）； 飽和NaHCO₃（1分）； 濃H₂SO₄（1分）
（2）高溫（或強熱）（1分）； 扭開裝置Ⅲ中導氣管活塞 （1分）； E（1分）
澄清的石灰水變渾濁（1分）； 排出該裝置中的空氣（1分）
（3）① 4Na + 3CO₂2Na₂CO₃ + C （2分）
② 2Na + 2CO₂Na₂CO₃ + CO （2分）
（4）生成正鹽。因為根據質量守恒定律可知，反應物共有三種元素，沒有氫元素，因
此不能生成酸式鹽。（或：生成正鹽。因為高溫條件下碳酸氫鈉不存在。）其它合理答
案均給分 （2分）

解析