Question

某学生为探究钠与CO₂的反应，利用如下装置进行实验．（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd）．可供选择的药品有：CaCO₃（块状）、Na₂CO₃（粉末）、盐酸、稀硫酸、钠．
（1）请将如图各装置连接完整：②→

 

→

 

→①→

 

．（填装置序号）
（2）装置②有孔塑料板上所放的药品是：

 

．
（3）检查装置气密性并装好药品后，当观察到

 

现象时才点燃酒精灯，此步骤操作的目的是

 

．
（4）已知CO在潮湿环境中可将PdCl₂还原为黑色粉末状的钯（Pd），写出该反应的化学方程式

 

．
（5）实验过程中CO₂足量，装置⑤PdCl₂溶液中观察到有黑色沉淀，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．据此现象写出Na与CO₂反应的化学方程式：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）根据实验目的：探究钠与CO₂的反应，设计实验方案，完成正确的仪器连接顺序；
（2）根据能够控制反应生成的二氧化碳分析；
（3）实验目的是检验钠与二氧化碳的反应，所以需要排净装置中的空气；
（4）根据潮湿环境中吗，PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd分析反应生成产物；
（5）根据根据实验现象结合物质的性质判断生成产物．

解答： 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：②④③①⑤，故答案为：④、③、⑤；
2）由于使用碳酸钙固体，可以控制生成二氧化碳的反应，所以装置②有孔塑料板上所放的药品是块状的碳酸钙，
故答案为：CaCO₃（块状）；
（3）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，等到装置⑤中澄清石灰水变浑浊，说明装置中空气已经排净，
故答案为：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；
（4）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，PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd，反应为：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl，故答案为：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl；
（5）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，
故答案为：2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO．

点评：本题考查了探究钠与CO₂的反应，难度稍大，涉及了实验装置的连接、化学方程式书写等知识，注意（4）需要根据题中信息判断生成产物，充分考查了学生的分析、理解能力和灵活应用所学知识的能力．