Question

某學生為探究鈉與CO₂的反應，利用如下裝置進行實驗．（已知PdCl₂能被CO還原得到黑色的Pd）．可供選擇的藥品有：CaCO₃（塊狀）、Na₂CO₃（粉末）、鹽酸、稀硫酸、鈉．
（1）請將圖中各裝置連接完整：②→

 

→

 

→①→

 

．（填裝置序號）
（2）寫出裝置②中反應的離子方程式：

 

．
（3）檢查裝置氣密性并裝好藥品后，當觀察到

 

現(xiàn)象時再點燃酒精燈；裝置④的作用是

 

．
（4）已知CO在潮濕環(huán)境中可將PdCl₂還原為黑色粉末狀的鈀（Pd），寫出該反應的化學方程式

 

．
（5）實驗過程中CO₂足量，裝置⑤PdCl₂溶液中觀察到有黑色沉淀，裝置①中反應后固體成分只有一種，且向固體中加入稀鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體．據(jù)此現(xiàn)象寫出Na與CO₂反應的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：堿金屬及其化合物的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：（1）根據(jù)實驗目的：探究鈉與CO₂的反應，設計實驗方案，完成正確的儀器連接順序；
（2）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（3）要保證實驗成功，應該先制備二氧化碳，用二氧化碳排盡裝置內(nèi)的空氣，當e裝置中產(chǎn)生白色沉淀，說明空氣中的二氧化碳排盡，再加熱d處的酒精燈發(fā)生反應；氯化氫與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳，用飽和碳酸氫鈉溶液吸收氯氣中揮發(fā)的氯化氫雜質(zhì)；
（4）潮濕環(huán)境中，PdCl₂能被CO還原得到黑色的Pd分析反應生成產(chǎn)物；
（5）根據(jù)根據(jù)實驗現(xiàn)象結合物質(zhì)的性質(zhì)判斷生成產(chǎn)物．

解答： （1）為探究鈉與CO₂的反應，需要準備二氧化碳，②是制備二氧化碳發(fā)生裝置，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氣體，依次經(jīng)過裝置④飽和碳酸氫鈉溶液除去雜質(zhì)氯化氫，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，所以正確的連接順序為：②④③①⑤；
故答案為：④、③、⑤；
（2）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=CO₂↑+H₂O+Ca²⁺；
故答案為：CaCO₃+2H⁺=CO₂↑+H₂O+Ca²⁺；
（3）由分析可知，反應需要排盡裝置內(nèi)的空氣，當裝置⑤中產(chǎn)生白色沉淀，說明空氣中的二氧化碳排盡，再加熱d處的酒精燈發(fā)生反應；從發(fā)生裝置內(nèi)制備的氯氣含有氯化氫氣體，通過盛有飽和食鹽水的裝置④可以除去氯化氫；
故答案為：裝置⑤中產(chǎn)生白色沉淀；排盡裝置內(nèi)的空氣；用飽和的碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的HCl；
（4）裝置⑤PdCl₂溶液中觀察到有黑色沉淀，說明反應生成了一氧化碳，PdCl₂能被CO還原得到黑色的Pd，反應為：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl；
故答案為：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl；
（5）裝置①中固體成分只有一種，且向固體中加入稀鹽酸產(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，依據(jù)原子個數(shù)守恒可知另一種產(chǎn)物為CO，反應的化學方程式為：2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO；
故答案為：2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO．

點評：本題為實驗題，考查了二氧化碳氣體的制備和性質(zhì)的檢驗，側重考查學生分析問題、解決問題的能力，注意依據(jù)現(xiàn)象判斷反應產(chǎn)物的方法，題目難度中等．