某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应.推测活泼金属钠也能与CO2发生反应.因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应的实验探究．已知:常温下.CO能使一些化合物中的金属离子还原．例如:PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl反应生成黑色的金属钯.此反应也可用来检测微量CO的存在．请回答下列问题:(1)为了使制气装置能“随� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO₂发生反应，推测活泼金属钠也能与CO₂发生反应，因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究（尾气处理装置已略去）．已知：常温下，CO能使一些化合物中的金属离子还原．

例如：PdCl₂+CO+H₂O=Pd↓+CO₂+2HCl反应生成黑色的金属钯，此反应也可用来检测微量CO的存在．
请回答下列问题：
（1）为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，如图2A处制取CO₂气体应选用的装置是Ⅲ（填写“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”），其离子方程式是CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．装置B和C中应盛放的试剂分别是饱和NaHCO₃，浓硫酸．
（2）观察实验装置图可知Na与CO₂反应的条件是高温（或强热），检查装置的气密性完好并装入药品后，在点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是打开Ⅲ中的止水夹，这步操作的目的是排出装置中的空气．
（3）假设CO₂气体为足量，在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况，请分析并回答问题：
①若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．
（4）请判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐（填“正盐”或“酸式盐”）．请用文字简要说明理由根据质量守恒定律可知，反应物共有三种元素，没有氢元素，因此不能生成酸式盐（或生成正盐因为高温条件下碳酸氢钠不存在）．

分析该装置中A目的是制取CO₂气体，实验室用稀盐酸和CaCO₃反应制取CO₂，盐酸具有挥发性，所以制取的CO₂中含有HCl，为防止干扰实验；用B装置吸收HCl但不能影响CO₂，B中盛放的物质是饱和NaHCO₃溶液；B中溶液含有水分，能和Na反应，为防止干扰实验，C中用浓硫酸干燥CO₂；D中Na和CO₂发生反应，E用来吸收CO₂，F检验CO，
（1）为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，其装置应该和启普发生器相似；CaCO₃和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；实验室用饱和碳酸氢钠吸收HCl；用浓硫酸干燥二氧化碳；
（2）点燃酒精喷灯得到的温度较高；空气中氧气能和Na在点燃条件下生成过氧化钠；
（3）①根据元素守恒知，能和稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则得到的其中一种固体是碳酸钠，根据元素化合价变化知，生成的另一种固体是C；
②根据元素守恒知，能和稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则得到的其中一种固体是碳酸钠，F中生成黑色固体，D中生成CO；
（4）任何化学反应都遵循质量守恒定律，根据质量守恒定律确定产物成分．

解答解：该装置中A目的是制取CO₂气体，实验室用稀盐酸和CaCO₃反应制取CO₂，盐酸具有挥发性，所以制取的CO₂中含有HCl，为防止干扰实验；用B装置吸收HCl但不能影响CO₂，B中盛放的物质是饱和NaHCO₃溶液；B中溶液含有水分，能和Na反应，为防止干扰实验，C中用浓硫酸干燥CO₂；D中Na和CO₂发生反应，E用来吸收CO₂，F检验CO，
（1）为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，其装置应该和启普发生器相似，只有Ⅲ符合；CaCO₃和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；实验室用稀盐酸和CaCO₃反应制取CO₂，盐酸具有挥发性，所以制取的CO₂中含有HCl，为防止干扰实验；用B装置吸收HCl但不能影响CO₂，B中盛放的物质是饱和NaHCO₃溶液；B中溶液含有水分，能和Na反应，为防止干扰实验，C中用浓硫酸干燥CO₂；
故答案为：Ⅲ；CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；饱和NaHCO₃；浓H₂SO₄；
（2）点燃酒精喷灯得到的温度较高，所以其反应条件为高温（或强热）；空气中氧气能和Na在点燃条件下生成过氧化钠，干扰实验，用二氧化碳将空气排出，防止干扰实验，所以应该打开Ⅲ中的止水夹，
故答案为：高温（强热）；打开Ⅲ中的止水夹；排出该装置中的空气；
（3）①根据元素守恒知，能和稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则得到的其中一种固体是碳酸钠，根据元素化合价变化知，生成的另一种固体是C，根据反应物、生成物及反应条件得方程式为4Na+3CO₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Na₂CO₃+C，故答案为：4Na+3CO₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Na₂CO₃+C；
②根据元素守恒知，能和稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则得到的其中一种固体是碳酸钠，F中生成黑色固体，D中生成CO，根据反应物、生成物及反应条件得方程式为2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Na₂CO₃+CO，故答案为：2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Na₂CO₃+CO；
（4）任何化学反应都遵循质量守恒定律，根据质量守恒定律知，生成物中含有C、O、Na元素，不含H元素，所以生成物只能是正盐不能是酸式盐，
故答案为：正盐；根据质量守恒定律可知，反应物共有三种元素，没有氢元素，因此不能生成酸式盐（或生成正盐因为高温条件下碳酸氢钠不存在）．

点评本题考查性质实验方案设计，为高频考点，明确实验原理是解本题关键，知道装置中每个装置的作用及实验目的，同时考查学生实验设计能力及思维的缜密性，难点是（3）题．

练习册系列答案

	A．	图Ⅰ表示的是t₁时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响
	B．	图Ⅱ表示的一定是t₁时刻加入催化剂后对反应速率的影响
	C．	图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
	D．	图Ⅲ表示的是不同催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高

	A．	日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
	B．	棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO₂和H₂O
	C．	加热能杀死流感病毒式因为病毒的蛋白质受热变性
	D．	人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物

	A．	常温下，0.1 mol•L^-1Na₂S溶液中存在：c（OH^-）=c（H⁺）+c（HS^-）+c（H₂S）
	B．	常温下，0.1 mol•L^-1HA溶液与0.1 mol•L^-1 NaOH溶液正好完全反应时，溶液中一定存在：c（Na⁺）=c（A^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）
	C．	常温下，pH=7的CH₃COONa和CH₃COOH混合溶液中c（Na⁺）=0.1 mol•L^-1：c（Na⁺）=c（CH₃COOH）＞c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）
	D．	常温下，向0.1 mol•L^-1CH₃COOH 溶液加水稀释，当溶液的pH从3.0升到4.0时，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的值增大到原来的10倍

l离子	H⁺	Cu²⁺	Fe³⁺	Fe²⁺
浓度/（mol•L^-1）	0.1	0.05	0.04	0.002

物质	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2	FeS	CuS
K_sp	4.0×10^-22	8.0×10^-16	2.2×10^-20	6.4×10^-12	6.0×10^-26

	A．	¹⁴C原子与C₆₀中普通碳原子的化学性质相同
	B．	¹⁴C原子与¹⁴N原子所含中子数相同
	C．	¹⁴C是C₆₀的同素异形体
	D．	¹⁴CO与¹²CO、¹³CO是碳元素的三种同位素

	A．	气体的压强不变		B．	气体平均相对分子质量不变
	C．	气体的密度不变		D．	B物质的量浓度不变

	A．	燃烧一定要有氧气参加		B．	有发光现象的变化一定是燃烧
	C．	燃烧一定有发光发热现象		D．	燃烧的生成物一定有气体

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