Question

【題目】已知2Mg+CO22MgO+C,某同學推測鈉與CO2也能反應，為探究反應產物，利用下圖裝置進行實驗。(已知PdCl2能被CO還原為黑色的Pd,飽和NaHCO3溶液可以用于除去CO2 中的HC1氣體)

（1）裝置②中用稀鹽酸與CaCO3反應制備CO2,制備該氣體時發(fā)生反應的離子方程式是______。

（2）請將圖中各裝置按順序連接(填裝置接口字母): c接____，____接____，____接____，_____接______。

（3）裝置③的作用是_____。

（4）檢查完裝置氣密性并裝好藥品后，點燃酒精燈之前應進行的操作是打開彈簧夾，讓CO2充滿整個裝置，當觀察到________時再點燃酒精燈。此步操作的目的是______。

（5）根據(jù)下列實驗現(xiàn)象，推測并請寫出鈉與CO2反應的化學方程式。

I.實驗過程中若觀察到裝置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀，且裝置①中固體成分只有一種，向固體中加入稀鹽酸可產生能使澄清石灰水變渾獨的氣體。請寫出鈉與CO2反應的化學方程式______。

Answer 1

【答案】CaCO3 + 2H+= Ca2++ H2O + CO2↑ f g d e a b h (ab可互換) 除去二氧化碳中混有的水蒸氣 裝置⑤中澄清石灰水變渾濁 排盡裝置中的空氣，以免空氣中O2、H2O 干擾實驗 2Na+2CO2Na2CO3+ CO

【解析】

(1)利用碳酸鈣和稀鹽酸反應制取二氧化碳，其中碳酸鈣是不溶于的鹽，結合離子方程式的書寫原則，寫出此反應的離子方程式；

(2)根據(jù)實驗目的：探究鈉與CO2的反應，設計實驗方案，并結合氣流方向完成正確的儀器連接順序；

(3)濃硫酸有吸水性，鈉能與水反應，據(jù)此分析，裝置③的作用；

(4)實驗目的是檢驗鈉與二氧化碳的反應，所以需要排凈裝置中的空氣；裝置④用于除去雜質；

(5)根據(jù)化學反應的本質，反應前后元素種類不變，裝置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀，說明有固體碳生成，裝置①中固體成分只有一種，向固體中加入稀鹽酸可產生能使澄清石灰水變渾獨的氣體，此氣體為二氧化碳，此固體為碳酸鈉，結合電子守恒和原子守恒，寫出此反應的化學方程式。

(1)碳酸鈣溶于稀鹽酸，生成二氧化碳氣體和可溶于水的氯化鈣，發(fā)生反應的離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；

(2)根據(jù)實驗目的，先需要準備二氧化碳，選用二氧化碳發(fā)生裝置為②，為了便于控制反應，選用的藥品是塊狀碳酸鈣，所以只能選用稀鹽酸，生成的二氧化碳中混有氯化氫，需要經過裝置④飽和碳酸氫鈉溶液除去雜質氯化氫，然后干燥二氧化碳，選用裝置③濃硫酸，干燥后的二氧化碳通入裝置①與金屬鈉反應，反應后的氣體利用裝置⑤檢驗，裝置中序號為②④③①⑤，所以正確的連接順序為：c→f→g→d→e→a→b→h；

(3)為防止鈉與二氧化碳中混有的水蒸氣，可利用裝置③中的濃硫酸除去二氧化碳中混有的水蒸氣；

(4)反應開始前，需要排盡裝置中空氣，以免空氣中O2、CO2、H2O干擾實驗，裝置⑤中左端試管中澄清石灰水變渾濁，且導管口產生均勻氣泡，開始點燃酒精燈；

(5)裝置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀，說明有固體碳生成，裝置①中固體成分只有一種，向固體中加入稀鹽酸可產生能使澄清石灰水變渾獨的氣體，此氣體為二氧化碳，此固體為碳酸鈉，則鈉與二氧化碳反應的化學方程式為4Na+3CO22Na2CO3+C。