Question

【題目】某化學興趣小組的學生從網上查得如下信息:①鈉能在CO2中燃燒。②常溫下CO能與PdCl2溶液反應得到黑色的Pd。經過分析討論,他們認為鈉在CO2中燃燒時,還原產物可能是碳、也可能是CO,氧化產物可能是Na2CO3。為驗證上述推斷,他們設計如下方案進行實驗,請回答下列問題。

（1）他們欲用上述儀器組裝一套裝置:用石灰石與鹽酸反應制取CO2(能隨意控制反應的進行)來證明鈉能在CO2中燃燒并檢驗氣態(tài)還原產物,所用儀器接口連接順序為 ,制取CO2反應的離子方程式為 。

（2）裝置連接好后,首先要進行的實驗操作是 ,點燃酒精燈前,應進行的操作是 ,等裝置 (填寫裝置字母代號及現象)時,再點燃酒精燈,這步操作的目的是 。

（3）若裝置D的PdCl2溶液中有黑色沉淀,C中有殘留固體(只有一種物質),則C中反應的化學方程式為 ;若裝置D的PdCl2溶液中無黑色沉淀,C中有殘留固體(有兩種物質),則C中反應的化學方程式為 。

（4）后來有一位同學提出,鈉的氧化產物也可能是Na2O,因此要最終確定鈉的氧化產物是何種物質,還需要檢驗C中殘留的固體是否含有Na2O,為此,他認為應較長時間通入CO2以確保鈉反應完,然后按照如下方案進行實驗,可確定殘留固體中是否含有Na2O,他的實驗方案是 。

Answer 1

【答案】（1）jcdabefg(e與f可顛倒) CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑

（2）檢查裝置的氣密性 打開F中導管上的止水夾 D中澄清石灰水變渾濁 排盡裝置內的空氣

（3）2Na+2CO2＝Na2CO3+CO 4Na+3CO2＝2Na2CO3+C

（4）將殘留固體溶于水,在所得水溶液中加入過量BaCl2溶液,再向溶液中滴加2滴酚酞試液,若溶液變紅色,則殘留固體中含有Na2O,否則不含Na2O

【解析】

試題分析：（1）裝置F可通過關閉或打開導管上的止水夾實現對制氣反應的控制，制取的CO2中含有HCl、H2O，可分別用飽和NaHCO3溶液、濃硫酸除去，因此所用儀器接口連接順序為jcdabefg(e與f可顛倒)。制取CO2反應的離子方程式為CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑；

（2） 裝置連接好后，首先要進行的實驗操作是檢查裝置的氣密性；由于鈉易與氧氣反應，故點燃酒精燈前先用CO2將裝置內空氣排出，當澄清石灰水變渾濁時，表明裝置中空氣已排盡；

（3）當C中殘留固體只有一種而D中的PdCl2溶液中有黑色沉淀時，表明反應的產物是Na2CO3與CO，反應的方程式為2Na+2CO2＝Na2CO3+CO；當C中固體有兩種而D中的PdCl2溶液中沒有黑色固體出現時，表明生成物是Na2CO3與單質碳，相應的化學方程式為4Na+3CO2＝2Na2CO3+C；

（4）氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，溶液顯堿性，但碳酸鈉溶于水也顯堿性，會干擾檢驗，因此正確的實驗操作是將C中殘留固體溶于水，加過量鋇鹽除去C，再檢驗溶液是否呈堿性，若呈堿性，,則表明固體中有Na2O，否則不含Na2O。