Question

7．鎂條可以在CO₂氣體中燃燒發(fā)生置換反應(yīng)．據(jù)此，有學(xué)生預(yù)測金屬鈉也能在CO₂氣體中燃燒，為了確定鈉在CO₂氣體中燃燒的產(chǎn)物，該學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究．已知反應(yīng)，PdCl₂+CO+H₂O=Pd（黑色）+2HCl+CO₂．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出鎂條在CO₂氣體中燃燒的反應(yīng)方程式：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（2）如果將實(shí)驗(yàn)中用稀鹽酸與石灰石反應(yīng)制備CO₂用于該實(shí)驗(yàn)探究，那么圖1實(shí)驗(yàn)所示裝置中，裝置2和裝置3中分別盛放的試劑為：b（選填字母）
a、Na₂CO₃溶液和濃硫酸             b、NaHCO₃溶液和濃硫酸
c、濃硫酸和NaHCO₃溶液            d、濃硫酸和NaOH溶液
（3）為了使制備CO₂的反應(yīng)能隨開隨用，隨關(guān)隨停，圖1虛線方框內(nèi)應(yīng)選用裝置：C（填圖中字母代號(hào)）

（4）檢查裝置的氣密性完好并裝好藥品后，打開虛線方框內(nèi)裝置的開關(guān)，待裝置5中出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象時(shí)，再點(diǎn)燃酒精燈，這步操作的目的是：把裝置中的空氣排盡，防止裝置中的氧氣和鈉反應(yīng)．
（5）如果裝置6中有黑色沉淀生成，裝置4內(nèi)的殘留固體中只有一種物質(zhì)，將該殘留固體加入鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則鈉與CO₂氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO；如裝置6中無明顯現(xiàn)象，裝置4內(nèi)的殘留固體有兩種物質(zhì)，該殘留固體混合物加入鹽酸也產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則鈉與CO₂氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C；
（6）實(shí)驗(yàn)教師要求該學(xué)生不僅要檢驗(yàn)殘留固體中是否含有Na₂CO₃，還要檢驗(yàn)其中是否含有Na₂O和C．當(dāng)確認(rèn)Na充分反應(yīng)后，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)裝置4內(nèi)的殘留固體中是否含有Na₂CO₃、Na₂O和C；取裝置4內(nèi)的殘留固體適量于試管中，加入足量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，試管中剩余殘留固體，說明殘留固體是碳酸鈉和碳．

Answer 1

分析 （1）鎂中二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳；
（2）飽和碳酸氫鈉溶液能夠吸收氯化氫氣體，濃硫酸可以干燥二氧化碳?xì)怏w；
（3）C裝置能使反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行或停止；
（4）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（5）鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和一氧化碳，或生成碳酸鈉和碳．

解答 解：（1）鎂條在CO₂氣體中燃燒的反應(yīng)方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
故填：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（2）圖1實(shí)驗(yàn)所示裝置中，裝置2和裝置3中分別盛放的試劑為NaHCO₃溶液和濃硫酸，分別用來除去氯化氫氣體、干燥二氧化碳?xì)怏w．
故填：b．
（3）為了使制備CO₂的反應(yīng)能隨開隨用，隨關(guān)隨停，圖1虛線方框內(nèi)應(yīng)選用裝置C，原理是：關(guān)閉開關(guān)時(shí)，試管中的氣體增多，壓強(qiáng)增大，把液體壓入長頸漏斗，固體和液體分離，反應(yīng)停止；                             
打開開關(guān)時(shí)，氣體導(dǎo)出，試管中的氣體減少，壓強(qiáng)減小，液體和固體混合，反應(yīng)進(jìn)行．
故填：C．
（4）檢查裝置的氣密性完好并裝好藥品后，打開虛線方框內(nèi)裝置的開關(guān)，待裝置5中出現(xiàn)變渾濁的現(xiàn)象時(shí)，再點(diǎn)燃酒精燈，這步操作的目的是：把裝置中的空氣排盡，防止裝置中的氧氣和鈉反應(yīng)．
故填：渾濁；把裝置中的空氣排盡，防止裝置中的氧氣和鈉反應(yīng)．
（5）如果裝置6中有黑色沉淀生成，說明生成了一氧化碳，裝置4內(nèi)的殘留固體中只有一種物質(zhì)，將該殘留固體加入鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，說明生成的固體是碳酸鈉，則鈉與CO₂氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO；
如裝置6中無明顯現(xiàn)象，裝置4內(nèi)的殘留固體有兩種物質(zhì)，該殘留固體混合物加入鹽酸也產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，說明固體是碳酸鈉和碳的混合物，不可能是碳酸鈉和氧化鈉的混合物，因?yàn)槟呛投�氧化碳反�?yīng)生成碳酸鈉和氧化鈉時(shí)無法配平，即反應(yīng)不能生成碳酸鈉和氧化鈉，則鈉與CO₂氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
故填：2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO；4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
（6）實(shí)驗(yàn)方法是：取裝置4內(nèi)的殘留固體適量于試管中，加入足量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，試管中剩余殘留固體，說明殘留固體是碳酸鈉和碳．
故填：取裝置4內(nèi)的殘留固體適量于試管中，加入足量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，試管中剩余殘留固體，說明殘留固體是碳酸鈉和碳．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．