Question

【题目】某同学类比镁在二氧化碳中的燃烧反应：2Mg+CO2=2MgO+C，认为钠和二氧化碳也可以发生反应，他在实验室中选择以下装置对该反应能否发生进行了实验探究。

依据要求回答问题：

（1）二氧化碳的发生装置应选用上述装置中的__（填装置下方对应字母），反应的离子方程式为___。

（2）为达到实脸目的，选择上图中的装置，其连接顺序为：二氧化碳的发生装置→___。（按气流方向，用小写字母表示）。

（3）检查装置气密性良好，装好药品后，打开弹簧夹，待装置中的空气排净后才能点燃酒精灯。能说明装置中空气已经排净的现象是___。

（4）若反应过程中CO2足量，反应结束后，该同学对硬质玻璃管中生成的固体提出了以下猜想：①生成的固体物质为Na2CO3，②生成的固体物质为Na2CO3和C的混合物，③生成的固体物质为Na2CO3和Na2O的混合物，④生成的固体物质为Na2O和C的混合物。报告给老师后，老师认为可以排除其中的3种情况，老师排除的理由是___；则钠与CO2反应的化学方程式为___。

（5）该同学经过反思，认为上述实验设计中存在缺陷。他查阅资料后得知，PdCl2溶液可以吸收CO，同时得到黑色的Pd。于是他在装置后加装一个盛PdCl2溶液的吸收装置，该装置中发生反应的化学方程式为___。

Answer 1

【答案】B CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O f→g→d→e→a→b→h→i E装置中澄清石灰水变浑浊 在加热条件下过量的二氧化碳可以和碳、氧化钠发生反应，反应结束后硬质玻璃管中应不含有C和氧化钠 2Na+2CO2Na2CO3+CO CO+PdCl2+H2O=Pd↓+CO2+2HCl

【解析】

（1）二氧化碳制备用大理石和稀盐酸反应生成，固体和液体混合反应生成气体，选择装置B，随时进行随时停止，反应的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；

（2）制备得到二氧化碳中含杂质气体氯化氢和水蒸气，需要用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，用浓硫酸除去水蒸气，再通过装置A和钠反应，最后用澄清石灰水检验或除去尾气中的二氧化碳，特别注意气体经过溶液导气管需要长进短出，则其连接顺序为：二氧化碳的发生装置→f→g→d→e→a→b→h→i；

（3）利用发生装置中生成的二氧化碳排净装置中空气，E中变浑浊证明空气排净，检查装置气密性良好，装好药品后，打开弹簧夹，待装置中的空气排净后才能点燃酒精灯，能说明装置中空气已经排净的现象是E装置中澄清石灰水变浑浊，点燃酒精灯进行钠与二氧化碳的反应；

（4）在加热条件下过量的二氧化碳可以和碳、氧化钠发生反应，反应结束后硬质玻璃管中应不含有C和氧化钠，二氧化碳与单质炭反应C+CO22CO，所以②错误，氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，方程式为：Na2O+CO2=Na2CO3，所以③、④错误，三个结论不符合，故①正确；钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，反应中钠做还原剂，二氧化碳做氧化剂被还原为CO，反应的化学方程式为：2Na+2CO2Na2CO3+CO；

（5）PdCl2溶液吸收CO，同时得到黑色的Pd，Pd化合价降低，则碳的化合价升高，则生成二氧化碳，根据得失电子守恒以及原子守恒，反应方程式为：CO+PdCl2+H2O＝Pd↓+CO2+2HCl。