Question

6．某同学类比镁在二氧化碳中的燃烧反应，认为钠和二氧化碳也可以发生反应，他在实验室中选择以下装置对该反应能否发生进行了实验探究．

依据要求回答问题：
（1）二氧化碳的发生装置应选用上述装置中的B（填装置下方对应字母），反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）为达到实验目的，选择图中的装置，其连接顺序为：二氧化碳的发生装置→f-g-d-e-a-b-h-j（按气流方向，用小写字母表示）；
（3）检查装置气密性良好，装好药品后，打开弹簧夹，待装置中的空气排净后才能点燃酒精灯，能说明装置中空气已经排净的现象是E装置中澄清石灰水变浑浊；
（4）该同学在制取CO₂的过程中，向装置B中加入某酸后，发现固体与酸没有接触，为使反应顺利进行，下列可再加入的试剂是AD
A．稀硝酸   B．H₂SO₄溶液  C．苯  D．CCl₄溶液
（5）若反应过程中CO₂足量，反应结束后，该同学对硬质玻璃管中生成的固体提出了以下猜想：①生成的固体物质为Na₂CO₃ ②生成的固体物质为Na₂CO₃和C的混合物 ③生成的固体物质为Na₂CO₃和Na₂O的混合物 ④生成的固体物质为Na₂O和C的混合物，报告给老师后，老师认为可以排除其中的3种情况，老师排除的理由是加热条件下过来的二氧化碳和单质碳、氧化钠均可以发生反应，则钠与CO₂反应的化学方程式为2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳制备用大理石和稀盐酸反应生成，固体和液体混合反应生成气体选择发生装置；
（2）验证钠和二氧化碳也可以发生反应，A装置中通入的二氧化碳需要是干燥纯净的二氧化碳，且不能含空气，发生装置生成的二氧化碳通过装置D中饱和碳酸氢钠除去氯化氢，通过装置C中浓硫酸干燥，然后通过装置A和钠反应，最后通过装置E中澄清石灰水除去或验证二氧化碳；
（3）利用发生装置中生成的二氧化碳排净装置中空气，E中变浑浊证明空气排净；
（4）该同学在制取CO₂的过程中，向装置B中加入某酸后，发现固体与酸没有接触位使酸和固体接触加入硝酸可以满足固体和溶液反应，苯不溶于水比水轻，四氯化碳比水重可以使酸溶液和固体接触反应，稀硫酸和碳酸根反应生成硫酸钙微溶阻止反应进行；
（5）加热条件下过量的二氧化碳俊可以和碳、氧化钠发生反应，钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，那做还原剂，碳元素化合价降低生成CO．

解答 解：（1）二氧化碳制备用大理石和稀盐酸反应生成，固体和液体混合反应生成气体，选择装置B，随时进行随时停止，反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，
故答案为：B；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）制备得到二氧化碳中含杂质气体氯化氢和水蒸气，需要用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，用浓硫酸除去水蒸气，再通过装置A和钠反应，最后用澄清石灰水检验或除去尾气中的二氧化碳，特别注意气体经过溶液导气管需要长进短出，则其连接顺序为：二氧化碳的发生装置→f-g-d-e-a-b-h-j，
故答案为：f-g-d-e-a-b-h-j；
（3）利用发生装置中生成的二氧化碳排净装置中空气，E中变浑浊证明空气排净，检查装置气密性良好，装好药品后，打开弹簧夹，待装置中的空气排净后才能点燃酒精灯，能说明装置中空气已经排净的现象是E装置中澄清石灰水变浑浊，点燃酒精灯进行钠与二氧化碳的反应，
故答案为：E装置中澄清石灰水变浑浊；
（4）该同学在制取CO₂的过程中，向装置B中加入某酸后，发现固体与酸没有接触，为使反应顺利进行，
A．稀硝酸可以代替稀盐酸与图书馆发生反应生成二氧化碳气体，故A正确；
B．稀硫酸与图书馆反应生成硫酸钙微溶于水，附着在固体表面阻止反应进行，故B错误；
C．苯密度小于水，不溶于水，不能是酸溶液和固体接触反应，故C错误；
D．四氯化碳密度大于水，不溶于水，可以使溶液和固体接触反应，故D正确；
故答案为：AD；
（5）在加热条件下过量的二氧化碳俊可以和碳、氧化钠发生反应，②生成的固体物质为Na₂CO₃和C的混合物 ③生成的固体物质为Na₂CO₃和Na₂O的混合物 ④生成的固体物质为Na₂O和C的混合物，不符合，故①，钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，反应中钠做还原剂，二氧化碳做氧化剂被还以为CO，反应的化学方程式为：2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO，
故答案为：加热条件下过来的二氧化碳和单质碳、氧化钠均可以发生反应；2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．

点评 本题考查了物质制备、气体除杂和净化、气体性质验证、实验方案的分析、主要是基本操作和过程分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．