Question

（2012?岳陽(yáng)二模）某學(xué)生根據(jù)Mg與CO₂反應(yīng)原理，認(rèn)為鈉與CO₂也可以反應(yīng)，利用如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來(lái)探究鈉與CO₂的反應(yīng)（已知PdCl₂能被CO還原得到黑色的Pd）．可供選擇的藥品有：CaCO₃（塊狀）、Na₂CO₃（粉末）、鹽酸、稀硫酸、鈉．

（1）請(qǐng)將如圖各裝置連接完整：

c

接

f

，

g

接

d

，

e

接

a

，

b

接

h

接

i

．
（2）裝置②有孔塑料板上所放的藥品是：

CaCO₃（塊狀）

．
（3）檢查裝置氣密性并裝好藥品后，當(dāng)觀察到

裝置⑤中澄清石灰水變渾濁

現(xiàn)象時(shí)才點(diǎn)燃酒精燈．這樣操作的目的是

排盡裝置中空氣，以免空氣中O₂、CO₂、H₂O干擾實(shí)驗(yàn)

．
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中CO₂足量，假如鈉與CO₂反應(yīng)有下列兩種情況，請(qǐng)分別寫(xiě)出兩種情況下鈉與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式．
①若裝置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(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體．

2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO

．
②若裝置①中鈉的質(zhì)量為0.46g，反應(yīng)裝置⑤中無(wú)現(xiàn)象，充分反應(yīng)后，將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產(chǎn)生224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO₂氣體，且溶液中還有固體殘留．

4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄库c與CO₂的反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成正確的儀器連接順序；
（2）根據(jù)能夠控制反應(yīng)生成的二氧化碳分析；
（3）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菣z驗(yàn)鈉與二氧化碳的反應(yīng)，所以需要排凈裝置中的空氣；
（4）①根據(jù)PdCl₂能被CO還原得到黑色的Pd分析反應(yīng)生成產(chǎn)物；
②根據(jù)金屬鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)標(biāo)況下二氧化碳的體積計(jì)算出二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)二者物質(zhì)的量判斷生成產(chǎn)物．

解答：解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，先需要�?zhǔn)備二氧化碳，選用二氧化碳發(fā)生裝置為②，為了便于控制反應(yīng)，選用的藥品是塊狀碳酸鈣，所以只能選用稀鹽酸，生成的二氧化碳中混有氯化氫氫氣，需要經(jīng)過(guò)裝置④飽和碳酸氫鈉溶液除去雜質(zhì)氯化氫，然后干燥二氧化碳，選用裝置③濃硫酸，干燥后的二氧化碳通入裝置①與金屬鈉反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體利用裝置⑤檢驗(yàn)，所以正確的連接順序?yàn)椋篶→f→g→d→e→a→b→h→i，
故答案為：c；f；g；d；e；a；b； h；i；
（2）由于使用碳酸鈣固體，可以控制生成二氧化碳的反應(yīng)，所以裝置②有孔塑料板上所放的藥品是塊狀的碳酸鈣，
故答案為：CaCO₃（塊狀）；
（3）反應(yīng)開(kāi)始前，需要排盡裝置中空氣，以免空氣中O₂、CO₂、H₂O干擾實(shí)驗(yàn)，等到裝置⑤中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明裝置中空氣已經(jīng)排凈，
故答案為：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、CO₂、H₂O干擾實(shí)驗(yàn)；
（4）①裝置⑤PdCl₂溶液中觀察到有黑色沉淀，說(shuō)明反應(yīng)生成了一氧化碳；裝置①中固體成分只有一種，且向固體中加入稀鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，說(shuō)明生成的固體是碳酸鈉，鈉與二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO，
故答案為：2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO；
 ②鈉的質(zhì)量為0.46g，鈉的物質(zhì)的量為0.02mol；反應(yīng)裝置⑤中無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明沒(méi)有生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w；充分反應(yīng)后，將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產(chǎn)生224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO₂氣體，二氧化碳的物質(zhì)的量為0.01mol，含有碳酸根離子0.01mol，鈉與碳酸根離子物質(zhì)的量為2：1，說(shuō)明生成了碳酸鈉固體；溶液中還有固體殘留，說(shuō)明有固體碳生成，根據(jù)以上分析，鈉與二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C，
故答案為：4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究鈉與CO₂的反應(yīng)，難度稍大，涉及了實(shí)驗(yàn)裝置的連接、化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，注意（4）需要根據(jù)題中信息判斷生成產(chǎn)物，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力和靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．