Question

【題目】某學生為探究鈉與CO2的反應，利用如下裝置進行實驗(已知PdCl2能被CO還原得到黑色的Pd)。

（1）請將上圖各裝置連接(填寫裝置中字母):c接f，___________________________。

（2）檢查裝置氣密性并裝好藥品后，點燃酒精燈之前應進行的操作是打開分液漏斗活塞，當觀察到___________現象時才點燃酒精燈。此步操作的目的是___________。

（3）反應過程中CO2足量，假如反應過程中有下列兩種情況，分別寫出兩種情況下鈉與CO2反應的化學方程式。

i.裝置⑤PdCl2溶液中觀察到有黑色沉淀，裝置①中固體成分只有一種，且向固體中加入稀鹽酸產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體:________________。

ⅱ裝置①中鈉的質量為0.46g，充分反應后，將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產生224mL(標準狀況)CO2氣體，且溶液中還有固體殘留:______________。

Answer 1

【答案】 g接d，e接a（b），b（a）接h 裝置⑤中澄清石灰水變渾濁 排盡裝置中空氣，以免空氣中O2、H2O干擾實驗 2Na+2CO2 Na2CO3+CO 4Na+3CO22Na2CO3+C

【解析】(1)探究鈉與CO2的反應，首先用鹽酸和碳酸鈣在②中反應制取二氧化碳氣體，制取的二氧化碳中混有揮發出來的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中進行鈉與二氧化碳的反應，最后用裝置⑤檢驗反應產物，所以裝置的連接順序為：g、d、e、a(b)、b(a)、h，故答案為：g 接 d，e 接 a(或b)，b(或a) 接 h；

(2)鈉化學性質比較活潑，能夠與空氣中的氧氣、水反應，所以點燃酒精燈之前應需要打開彈簧夾，讓CO2充滿整個裝置，以便排盡裝置中的空氣，避免空氣中O2、H2O干擾實驗；當裝置⑤中澄清石灰水變渾濁時，證明裝置中空氣已經排凈，故答案為：裝置⑤中澄清石灰水開始變渾濁；排盡裝置中空氣，以免空氣中O2、H2O干擾實驗;

(3)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生成碳酸鈉和CO，2Na+2CO2Na2CO3+CO，故答案為：2Na+2CO2Na2CO3+CO；

ii．裝置①中鈉的質量為0.46g，鈉的物質的量為：n(Na)= =0.02mol，將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產生224mL(標準狀況)CO2氣體，二氧化碳的物質的量為：n(CO2)= =0.01mol，則反應后生成碳酸鈉的物質的量為0.01mol，說明鈉完全轉化成了碳酸鈉；溶液中還有固體殘留，根據化合價變化可知，殘留的固體只能為C，則鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和C，反應的化學方程式為：4Na+3CO22Na2CO3+C，故答案為：4Na+3CO22Na2CO3+C。