题目内容

9．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，五位同学用如图装置进行实验探究．
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，因为该猜想违背了质量守恒定律．
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（3）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III（选填如图2中的“I”、“II”或“III”）．
（4）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澄清石灰水变浑浊．
（5）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：丁．
②钠与二氧化碳反应的化学方程式为2CO2+2Na$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO．

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，所以该猜想违背了：质量守恒定律；
（2）在实验室中制取二氧化碳是用石灰石（或大理石）和稀盐酸，石灰石中的碳酸钙和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）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，应选用的装置是：III；
（4）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；
（5）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，所以丁同学的猜想正确，化学方程式为：2CO2+2Na$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO．
故答案为：（1）质量守恒定律；
（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）III；
（4）澄清石灰水变浑浊；
（5）丁，2CO2+2Na$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO．

点评 本题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．

练习册系列答案
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