Question

某学生为了探究钠与CO₂的反应，利用如图装置进行实验．（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd）

（1）请将上图各装置连接完整（填写装置中字母）：c接f，       接       ，       接        ，接         。

（2）若用稀盐酸与CaCO₃反应制备CO₂，在加稀盐酸时，发现CaCO₃与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是           。

A．NaNO₃溶液          B．CCl₄          C．苯          D．稀硝酸

（3）检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO₂充满整个装置，当观察到                      时再点燃酒精灯。

（4）反应过程中CO₂足量，假如反应过程中有下列两种情况，分别写出两种情况下钠与CO₂反应的化学方程式                     。

Ⅰ．装置⑤PdCl₂溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体                        。

Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO₂气体，且溶液中还有固体残留                         。

Answer

（10分）（1）g 接 d，e接a（或b)，b（或a）接h （2） ABD

（3）装置⑤中澄清石灰水变浑浊

（4）Ⅰ． 2Na+2CO2Na2CO3+CO Ⅱ． 4Na+3CO22Na2CO3+C

【解析】

试题分析：（1）探究钠与CO2的反应，首先用盐酸和碳酸钙在②中反应制取二氧化碳气体，制取的二氧化碳中混有挥发出来的HCl，需要用装置④中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，然后用③浓硫酸干燥，再在①中进行钠与二氧化碳的反应，最后用装置⑤检验反应产物，所以装置的连接顺序为：g、d、e、a（b）、b（a）、h；（2）A．NaNO3溶液：加入硝酸钠溶液后，增大了盐酸的体积，可以使盐酸与碳酸钙接触，故A正确；B．CCl4：四氯化碳的密度大于稀盐酸，加入四氯化碳后会，四氯化碳层在混合液下层，从而使盐酸与碳酸钙接触，故B正确；C．苯：苯的密度小于盐酸，加入苯后，苯在混合液上层，无法使稀盐酸与碳酸钙接触，故C错误； D．稀硝酸：加入稀硝酸后，可以增大溶液体积，使溶液与碳酸钙接触，故D正确；故答案为ABD；（3）钠化学性质比较活泼，能够与空气中的氧气、水反应，所以点燃酒精灯之前应需要打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，以便排尽装置中的空气，避免空气中O2、H2O干扰实验；当装置装置⑤中澄清石灰水变浑浊时，证明装置中空气已经排净；（4）Ⅰ．装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd，则黑色沉淀为Pd，钠与二氧化碳反应生成了CO；装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为二氧化碳，则钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和CO，2Na+2CO2Na2CO3+CO；Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，钠的物质的量为：n（Na）=0.46g÷23g/mol=0.02mol，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO2气体，二氧化碳的物质的量为：n（CO2）=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，则反应后生成碳酸钠的物质的量为0.01mol，说明钠完全转化成了碳酸钠；溶液中还有固体残留，根据化合价变化可知，残留的固体只能为C，则钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和C，反应的化学方程式为：4Na+3CO22Na2CO3+C。

【考点定位】考查钠与CO2的反应原理

【名师点晴】本题利用性质实验方案的设计原则，正确理解题干信息为解答关键，注意掌握性质实验方案的设计原则，（4）为易错点，需要根据题中信息及反应现象判断反应物、生成物，试题充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用所学知识的能力。这类题的特点是：设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，哪种方法更简便。

基本思路：

基本步骤：

（1）认真审题，明确实验目的，找出实验原理。

（2）根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。

（3）准确地记录实验过程中的实验现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论