题目内容

14．Mg能在CO2中燃烧，Na比Mg更活泼，那么Na能在CO2中燃烧吗？某研究性学习小组设计了如下装置进行探究．请你和他们一起探究，并回答下列个小题．

（1）仪器A的名称为长颈漏斗，其中所装试剂可以是acd（填字母序号）．
a．盐酸   b．硫酸   c．醋酸   d．硝酸
（2）装置乙的作用是（用离子方程式表示）H++HCO3-=CO2↑+H2O．装置戊中所装试剂是浓硫酸，其作用是防止空气中水蒸气进入丁中．
（3）从试剂瓶中取出的金属钠，必须经过必要的操作，方可进行后续的实验，该必要的操作是用滤纸吸干表面的煤油，并用小刀切去表层．
（4）如何检查装置甲的气密性？关闭活塞，用手捂热试管，如果长颈漏斗内液面上升就说明气密性良好，否则气密性不好．
（5）放进玻璃管中的金属钠在加热之前，必须先打开活塞，通入CO2这样操作的原因是驱除尽系统内的空气，防止干扰实验．
（6）用酒精灯给玻璃管加热，Na在充满CO2气体的玻璃管里剧烈地燃烧，产生大量的白烟．玻璃管璧上出现少量黑色物质．冷却后，玻璃管壁上附着一层白色固体，将白色固体转移至烧杯中，加水，充分搅拌后，底部残留黑色固体．过滤后，在滤液中加CaCl2溶液，产生白色浑浊；再加稀盐酸，沉淀溶解并产生气泡，由此可推测，装置中所发生反应的化学方程式为4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C．

分析 要探究Na能否在CO2中燃烧，首先要制取纯净的CO2，根据实验装置先制取CO2，再除掉制取中混有的HCl气体、H2O，在除HCl气体时，不能用NaOH溶液，因为NaOH会和CO2反应；在除水时可以用浓硫酸作干燥剂；
在点燃d装置中的酒精灯前，必须除去系统内内的空气，防止Na与空气中的氧气反应；通过对生成物进行了探究实验可得出Na与CO2反应生成了碳酸钠和C，可以写出反应的方程式；
（1）仪器A的名称为长颈漏斗，其中所装试剂可以是盐酸、醋酸或硝酸，它们都可以和碳酸钙或碳酸钠反应生成二氧化碳；
（2）生成的二氧化碳中含有甲中的酸，乙目的是除去二氧化碳中的酸；戊吸收空气中水蒸气，否则水蒸气和钠反应；
（3）从试剂瓶中取出的金属钠，必须先用滤纸去掉钠表面的煤油，且要除去钠表面的氧化钠；
（4）利用压强差检验装置气密性；
（5）放进玻璃管中的金属钠在加热之前，必须先打开活塞，通入CO2，要除去杂质中的空气，防止钠被空气氧化；
（6）用酒精灯给玻璃管加热，Na在充满CO2气体的玻璃管里剧烈地燃烧，产生大量的白烟，玻璃管璧上出现少量黑色物质，该黑色物质是C；冷却后，玻璃管壁上附着一层白色固体，将白色固体转移至烧杯中，加水，充分搅拌后，底部残留黑色固体，为C；过滤后，在滤液中加CaCl2溶液，产生白色浑浊，再加稀盐酸，沉淀溶解并产生气泡，说明产物中含有碳酸钠，根据反应物和生成物及反应条件书写方程式．

解答 解：要探究Na能否在CO2中燃烧，首先要制取纯净的CO2，根据实验装置先制取CO2，再除掉制取中混有的HCl气体、H2O，在除HCl气体时，不能用NaOH溶液，因为NaOH会和CO2反应；在除水时可以用浓硫酸作干燥剂；
在点燃d装置中的酒精灯前，必须除去系统内内的空气，防止Na与空气中的氧气反应；通过对生成物进行了探究实验可得出Na与CO2反应生成了碳酸钠和C，可以写出反应的方程式；
（1）仪器A的名称为长颈漏斗，其中所装试剂可以是盐酸、醋酸或硝酸，根据强酸制取弱酸知，它们都可以和碳酸钙或碳酸钠反应生成二氧化碳，硫酸和碳酸钙反应生成微溶性硫酸钙，所以长颈漏斗中盛放的酸可以是acd，
故答案为：长颈漏斗；acd；
（2）盐酸、硝酸和醋酸都具有挥发性，所以生成的二氧化碳中含有甲中的酸，乙目的是除去二氧化碳中的酸，用饱和碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳中的酸，离子方程式为H++HCO3-=CO2↑+H2O；戊吸收空气中水蒸气，否则水蒸气和钠反应，则戊的作用是防止空气中水蒸气进入丁中，盛放的试剂是浓硫酸，
故答案为：H++HCO3-=CO2↑+H2O；浓硫酸；防止空气中水蒸气进入丁中；
（3）从试剂瓶中取出的金属钠，必须先用滤纸去掉钠表面的煤油，且要除去钠表面的氧化钠，去除煤油、氧化物对实验的干扰，故答案为：用滤纸吸干表面的煤油，并用小刀切去表层；
（4）甲的气密性检验方法为：关闭活塞，用手捂热试管，如果长颈漏斗内液面上升就说明气密性良好，否则气密性不好，故答案为：关闭活塞，用手捂热试管，如果长颈漏斗内液面上升就说明气密性良好，否则气密性不好；
（5）在点燃d装置中的酒精灯前，必须除去系统内内的空气，防止钠与空气中的氧气反应，故答案为：驱除尽系统内的空气，防止干扰实验；
（6）白色物质滴入稀盐酸，溶液中有气泡出现，应为Na2CO3，将滤纸上的黑色物质干燥，点燃，其燃烧产物无色无味且能使澄清石灰水变浑浊，则玻璃管中的黑色物质是碳，涉及反应为4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C，
故答案为：4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C．

点评 本题考查物质性质实验方案设计，为高频考点，明确实验目的、实验装置及其作用、实验操作方法是解本题关键，知道各个装置作用，注意正确选取并灵活运用信息解答问题，题目难度不大．

练习册系列答案
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4．相等物质的量的金属Mg和Al分别跟足量盐酸反应，所产生的氢气其体积（同温同压）之比为（　　）
A．1：2B．2：3C．8：9D．1：1
5．下列说法正确的是（　　）
A．能电离出H+的化合物都是酸，能电离出OH-的化合物都是碱
B．盐类物质一定含有金属离子
C．NH3、CO2水溶液能够导电，所以NH3、CO2是电解质
D．可用丁达尔效应区别NaCl溶液和Fe（OH）3胶体
2．下列制取物质的实验可能成功的是（　　）
A．把苯甲酸、甲醇、稀硫酸混合置于有回流设备的装置中，加热，合成苯甲酸甲酯
B．把苯和少量溴水及少量铁屑放在用带导管的瓶塞塞紧瓶口的烧瓶里，反应制取溴苯
C．把醋酸钠晶体（CH3COONa•3H2O）与干燥的碱石灰按一定比例混合后，加热，制取甲烷
D．把浓硝酸、浓硫酸、苯的混合液放在60℃的水浴中反应，制取硝基苯
9．有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有四位同学为鉴别它们采用以下不同方法，其中不可行的是（　　）
A．分别将它们配制成溶液，再加入澄清石灰水
B．分别将它们配制成溶液，再逐滴加入等浓度的稀盐酸
C．分别将它们配制成溶液，再加入CaCl2溶液
D．分别加热，再用石灰水检验是否有CO2产生
19．在3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O反应中，HNO3是氧化剂；Cu是还原剂；Cu（NO3）2是氧化产物；NO是还原产物，被还原的HNO3与未被还原的HNO3物质的量之比是1：3．
6．将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO-和ClO3-两种离子的物质的量（n）与  反应时间（t）的变化示意图如图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．反应中转移电子的物质的量是0.21mol
B．ClO3-的生成可能是由于温度升高引起的
C．苛性钾溶液中KOH的质量是16.8g
D．一定有3.36L氯气参加反应
3．下列物质中能通过化合反应制取的是（　　）
①Fe3O4　②Fe（OH）3　③FeCl2　④FeCl3．
A．①④B．①②④C．①③④D．①②③④
4．汽车尾气净化中的一个反应如下：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-746.8kJ•mol-1，在一容积为5L的恒容密闭容器中充人0.2mol NO和0.5mol CO，5min后该反应达到平衡，此时N2的物质的量为0.06mol．下列说法正确的是（　　）
A．达到平衡后，若只升高温度，化学平衡正向移动
B．达到平衡后，再通入稀有气体，逆反应速率增大
C．使用催化剂，平衡常数不变
D．0～5 min内，NO的反应速率为2.4×1 0-3 mol•L-1•min-1

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