Question

【题目】某学生为了探究钠与CO2的反应，利用如图装置进行实验．（已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd）
（1）请将上图各装置连接完整（填写装置中序号）→→→→ ．
（2）若用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2 ， 在加稀盐酸时，发现CaCO3与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向装置②长颈漏斗中加入的试剂是 ．
A.CCl4
B.H2SO4溶液
C.硝酸钠溶液
D.植物油
（3）检查装置②的气密性，方法是 ． 装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，当观察到时再点燃酒精灯．装置④的作用 ．
（4）通入CO2的量不同可能会导致生成的产物不同．假如反应过程中有下列两种情况，按要求分别写出两种情况时的化学方程式．I．当装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀产生，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出此情况时钠与CO2反应的化学方程式 ．
II．当装置①中钠的质量为0.23g时，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中，产生112mL的CO2气体（标况下测定），装置⑤PdCl2溶液中没有观察到黑色沉淀产生，写出此情况时钠与CO2反应的化学方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）②；④；③；①；⑤
（2）AC
（3）用弹簧夹夹住C处橡皮管，向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面，且长时间液面差稳定；装置⑤中澄清石灰水变浑浊；排尽装置中空气，以免空气中O2、CO2、H2O干扰实验；除去二氧化碳中氯化氢气体
（4）2Na+2CO2 Na2CO3+CO；4Na+3CO2 2Na2CO3+C
【解析】解：（1）根据实验目的，先需要准备二氧化碳，选用二氧化碳发生装置为②，为了便于控制反应，选用的药品是块状碳酸钙，所以只能选用稀盐酸，生成的二氧化碳中混有氯化氢氢气，需要经过装置④饱和碳酸氢钠溶液除去杂质氯化氢，然后干燥二氧化碳，选用装置③浓硫酸，干燥后的二氧化碳通入装置①与金属钠反应，反应后的气体利用装置⑤检验，所以正确的连接顺序为：c→f→g→d→e→a→b→h→i，装置中序号为②④③①⑤，所以答案是：②；④；③；①；⑤；（2）发现CaCO3与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，则A．CCl4密度比水大，且不反应，可使盐酸与碳酸钙接触，故A正确； B．H2SO4溶液与碳酸钙反应生成硫酸钙，不利于气体的制备，故B错误；C．硝酸钠溶液使溶剂增多，碳酸钙与盐酸接触，故C正确； D．植物油的密度比水的密度小，可使碳酸钙与盐酸分离，故D错误；所以答案是：AC；（3）检查装置②的气密性，方法是用弹簧夹夹住C处橡皮管，向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面，且长时间液面差稳定；反应开始前，需要排尽装置中空气，以免空气中O2、CO2、H2O干扰实验，装置⑤中左端试管中澄清石灰水变浑浊，且导管口产生均匀气泡，开始点燃酒精灯；装置④的作用为除去二氧化碳中氯化氢气体，所以答案是：用弹簧夹夹住C处橡皮管，向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面，且长时间液面差稳定；装置⑤中澄清石灰水变浑浊；排尽装置中空气，以免空气中O2、CO2、H2O干扰实验；除去二氧化碳中氯化氢气体；（4）I．装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，说明反应生成了一氧化碳；装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明生成的固体是碳酸钠，钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和一氧化碳，反应的化学方程式为2Na+2CO2 Na2CO3+CO，所以答案是：2Na+2CO2 Na2CO3+CO；II．钠的质量为0.46g，钠的物质的量为0.02mol；反应装置⑤中无现象，说明没有生成一氧化碳和二氧化碳气体；充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO2气体，二氧化碳的物质的量为0.01mol，含有碳酸根离子0.01mol，钠与碳酸根离子物质的量为2：1，说明生成了碳酸钠固体；溶液中还有固体残留，说明有固体碳生成，根据以上分析，钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和碳，反应的化学方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C，所以答案是：4Na+3CO2 2Na2CO3+C．