题目内容

已知,钠在较高温度下能与二氧化碳反应.该反应后含碳产物是什么?不同的同学提出如下五种猜想:甲认为是C,乙认为是CO,丙认为是Na2CO3,丁认为是CO和Na2CO3,戊认为是NaHCO3.为确定该反应的含碳产物,五位同学用图1装置进行实验探究.
已知:CO能与PdCl2生产黑色的Pd,可利用该反应检测CO是否存在.回答下列问题:

(1)不用实验就可知道戊的猜想是错误的,因为该猜想违背了
 
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(2)制取二氧化碳时,为了使制气过程具有“随开随用,随关随停”的特点,应选用的装置是
 
(选填图2中的“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”).
(3)实验时应先往装钠的玻璃直管通CO2一段时间,装澄清石灰水的试管中的现象是
 
.
(4)实验开始后,观察到PdCl2溶液的试管中有黑色物质产生,且充分反应后玻璃直管中的固体全部溶解于水.取所得溶液并加入澄清石灰水,观察到浑浊现象.据此可知:
①哪位同学的猜想是正确的?答:
 

②钠与二氧化碳反应的化学方程式为
 
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考点:实验探究物质的性质或变化规律,二氧化碳的实验室制法,一氧化碳的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:从题意可以得出:该反应的反应物是金属钠和二氧化碳气体,根据质量守恒定律中的元素的种类在化学反应前后不变,可推知戊的猜想一定不对;把握好实验室中制取二氧化碳的反应原理、药品及装置的选择;根据实验现象和资料提供的信息可知,PdCl2溶液的试管中有黑色物质产生,说明有一氧化碳生成,且充分反应后玻璃直管中的固体全部溶解于水.取所得溶液并加入澄清石灰水,观察到浑浊现象,说明有碳酸钠生成.
解答:解:
(1)由于反应物是钠和二氧化碳,元素种类在化学反应前后不变,因此不可能会有含有氢元素的物质生成,故答案为:质量守恒定律.
(2)制取二氧化碳时,为了使制气过程具有“随开随用,随关随停”的特点,应该选用能够可以固、液药品分开的装置,I中只能控制反应的速率,但不能控制反应的随时进行与停止;而Ⅲ中当打开止水夹时,酸就和有孔塑料板上的石灰石反应生成气体,当关闭止水夹时,生成的气体就无法从导管中排出,从而使装置内的压强增大,把酸液挤到长颈漏斗中,使固液分离,故选Ⅲ.
(3)由于金属钠是一种非常活泼的金属,为了使实验更具有说服力,先通入二氧化碳防止金属钠和氧气反应,由于钠在常温下不和二氧化碳反应,因此通入的二氧化碳就会进入到澄清的石灰水中,澄清石灰水会变浑浊,故答案为:澄清石灰水变浑浊.
(4)由于观察到PdCl2溶液的试管中有黑色物质产生,说明有一氧化碳生成;由于充分反应后玻璃直管中的固体全部溶解于水.取所得溶液并加入澄清石灰水,观察到浑浊现象,说明有碳酸钠生成,故丁认为是CO和Na2CO3是正确的;钠与二氧化碳反应的化学方程式为:2CO2+2Na
 高温 
.
 
Na2CO3+CO.
故答案为:
(1)质量守恒定律.(2)Ⅲ.(3)澄清石灰水变浑浊.
(4)①丁;②2CO2+2Na
 高温 
.
 
Na2CO3+CO.
点评:主要考查了二氧化碳的有关知识,该题综合性强,分析力度大,主要培养学生的分析能力和应用知识的能力.
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