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）请将图中各装置连接完整：②→

 

→

 

→①→

 

．（填装置序号）
（2）写出装置②中反应的离子方程式：

 

．
（3）检查装置气密性并装好药品后，当观察到

 

现象时再点燃酒精灯；装置④的作用是

 

．
（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中反应后固体成分只有一种，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：碱金属及其化合物的性质实验

专题：实验题

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）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（3）要保证实验成功，应该先制备二氧化碳，用二氧化碳排尽装置内的空气，当e装置中产生白色沉淀，说明空气中的二氧化碳排尽，再加热d处的酒精灯发生反应；氯化氢与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯气中挥发的氯化氢杂质；
（4）潮湿环境中，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： （1）为探究钠与CO₂的反应，需要准备二氧化碳，②是制备二氧化碳发生装置，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气体，依次经过装置④饱和碳酸氢钠溶液除去杂质氯化氢，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）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，离子方程式为：CaCO₃+2H⁺=CO₂↑+H₂O+Ca²⁺；
故答案为：CaCO₃+2H⁺=CO₂↑+H₂O+Ca²⁺；
（3）由分析可知，反应需要排尽装置内的空气，当装置⑤中产生白色沉淀，说明空气中的二氧化碳排尽，再加热d处的酒精灯发生反应；从发生装置内制备的氯气含有氯化氢气体，通过盛有饱和食盐水的装置④可以除去氯化氢；
故答案为：装置⑤中产生白色沉淀；排尽装置内的空气；用饱和的碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的HCl；
（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，依据原子个数守恒可知另一种产物为CO，反应的化学方程式为：2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO；
故答案为：2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO．

点评：本题为实验题，考查了二氧化碳气体的制备和性质的检验，侧重考查学生分析问题、解决问题的能力，注意依据现象判断反应产物的方法，题目难度中等．