Question

某興趣小組的學(xué)生根據(jù)Mg與CO₂反應(yīng)原理推測(cè)鈉也能在CO₂中燃燒，為了確定其產(chǎn)物并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（已知PbCl₂能被CO還原得到黑色的Pb）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）如圖裝置2中應(yīng)盛放

 

溶液．
（2）為了使反應(yīng)隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停，上圖方框內(nèi)應(yīng)選用

 

裝置（填上圖字母代號(hào)）．
（3）檢查裝置的氣密性完好并裝好藥品后，在點(diǎn)燃酒精燈前，應(yīng)先進(jìn)行1裝置的操作，待裝置

 

（填數(shù)字編號(hào)）中出現(xiàn)

 

現(xiàn)象時(shí)，再點(diǎn)燃酒精燈．
（4）①若裝置6中有黑色沉淀生成，裝置4中殘留固體（只有一種物質(zhì)）加鹽酸后有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
②若裝置6中溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，裝置4中殘留固體（有兩種物質(zhì)）加鹽酸后有能澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：由實(shí)驗(yàn)方案圖可知，1為二氧化碳發(fā)生裝置，2為除去二氧化碳中的HCl裝置，3為干燥裝置，4為二氧化碳與鈉反應(yīng)裝置，5為檢驗(yàn)空氣中的二氧化碳是否排盡裝置，6為檢驗(yàn)PdCl₂溶液是否被CO還原裝置．
（1）由實(shí)驗(yàn)方案圖可知裝置2是除去二氧化碳中的HCl，應(yīng)用飽和的碳酸氫鈉溶液；
（2）制取二氧化碳時(shí)，為了使制氣過(guò)程具有“隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨�！钡奶攸c(diǎn)，應(yīng)該選用能夠可以固、液藥品分開(kāi)的裝置；
（3）由實(shí)驗(yàn)方案圖可知，1為二氧化碳發(fā)生裝置，4為二氧化碳與鈉反應(yīng)裝置，加入4裝置的二氧化碳應(yīng)干燥，沒(méi)有其它，故裝置2是除去二氧化碳其它中的HCl，應(yīng)用飽和的碳酸氫鈉溶液，3為干燥裝置，吸收水蒸氣，反應(yīng)需要排盡裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)5裝置中產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明空氣中的二氧化碳排盡，再加熱4處的酒精燈發(fā)生反應(yīng)；
（4）①由題意可知，裝置4中的殘留固體（只有一種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，說(shuō)明生成碳酸鈉，裝置6中有黑色沉淀，說(shuō)明PdCl₂溶液能被CO還原得到黑色的Pd，所以反應(yīng)物為碳酸鈉和CO；
②裝置4中殘留固體（有兩種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，其中一種固體為碳酸鈉，另一種固體為C；

解答： 解：由實(shí)驗(yàn)方案圖可知，1為二氧化碳發(fā)生裝置常用碳酸鈣和鹽酸制取，2為除去二氧化碳中的HCl裝置用飽和的碳酸氫鈉溶液，3為干燥裝置除去二氧化碳中的水蒸氣用濃硫酸，4為二氧化碳與鈉反應(yīng)裝置2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO，5為檢驗(yàn)空氣中的二氧化碳是否排盡裝置，反應(yīng)需要排盡裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)裝置5中澄清的石灰水變渾濁，說(shuō)明空氣中的二氧化碳排盡，6為檢驗(yàn)PdCl₂溶液是否被CO還原裝置，裝置6中有黑色沉淀，說(shuō)明PdCl₂溶液能被CO還原得到黑色的Pd．
（1）由實(shí)驗(yàn)方案圖可知，1為二氧化碳發(fā)生裝置，4為二氧化碳與鈉反應(yīng)裝置，加入4裝置的二氧化碳應(yīng)干燥，沒(méi)有其它，故裝置2是除去二氧化碳中的HCl，應(yīng)用飽和的碳酸氫鈉溶液，反應(yīng)為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，
故答案為：飽和碳酸氫鈉；
（2）制取二氧化碳時(shí)，為了使制氣過(guò)程具有“隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨�！钡奶攸c(diǎn)，應(yīng)該選用能夠可以固、液藥品分開(kāi)的裝置，B無(wú)法控制反應(yīng)的速率，A中只能控制反應(yīng)的速率，但不能控制反應(yīng)的隨時(shí)進(jìn)行與停止；而C中當(dāng)打開(kāi)止水夾時(shí)，酸就和有孔塑料板上的石灰石反應(yīng)生成氣體，當(dāng)關(guān)閉止水夾時(shí)，生成的氣體就無(wú)法從導(dǎo)管中排出，從而使裝置內(nèi)的壓強(qiáng)增大，把酸液擠到長(zhǎng)頸漏斗中，使固液分離，
故選C；
（3）由分析可知，反應(yīng)需要排盡裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)裝置5中澄清的石灰水變渾濁，說(shuō)明空氣中的二氧化碳排盡，再加熱4處的酒精燈發(fā)生反應(yīng)，
故答案為：5；澄清的石灰水變渾濁；
（4）①由題意可知，裝置4中的殘留固體（只有一種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，說(shuō)明生成碳酸鈉，裝置6中有黑色沉淀，說(shuō)明PdCl₂溶液能被CO還原得到黑色的Pd，所以反應(yīng)物為碳酸鈉和CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2CO₂=Na₂CO₃+CO，
故答案為：2Na+2CO₂=Na₂CO₃+CO；
②裝置4中殘留固體（有兩種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，其中一種固體為碳酸鈉，另一種固體為C，反應(yīng)的方程式為4Na+3CO₂=2Na₂CO₃+C，
故答案為：4Na+3CO₂=2Na₂CO₃+C；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)探究的能力，同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析的能力，注意根據(jù)題干信息結(jié)合元素化合物知識(shí)并能靈活運(yùn)用是正確解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．