Question

某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO₂发生反应，推测活泼金属钠也能与CO₂发生反 应，因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。

已知：常温下，CO能使一些化合物中的金属离子还原。例如：PdCl₂ + CO + H₂O === Pd↓+ CO₂ +2HCl ，反应生成黑色的金属钯，此反应也可用来检测微量CO的存在。

请回答下列问题：

（1）为了制取CO₂气体的装置能“随开随用，随关随停”，上图A处应选用的装置是________(填写 “I”、 “II”或“III”)。若要制取干燥、纯净的CO₂气体，装置B中应盛放的试剂是__________溶液，装置C中应盛放的试剂是___________。

（2）观察实验装置图可知Na与CO₂反应的条件是_____________，检查装置的气密性完好并装入药品后，在点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是________________。待装置_______(填写字母)中出现_________现象时，再点燃酒精喷灯，这步操作的目的是______________。

（3）假设CO₂气体为足量，在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况，请分析并回答问题：

① 若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是____________________________。

② 若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是________________。

（4）请判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐？请用文字简要说明理由________________。

Answer

（1）Ⅲ；饱和NaHCO3溶液；浓硫酸；

（2）高温(或强热)；打开装置Ⅲ中导管的活塞；E；澄清石灰水变浑浊；排除装置中的空气；

（3）①4Na+3CO22Na2CO3+C；②2Na+2CO2Na2CO3+CO；

（4）生成正盐。根据质量守恒可知，反应物只有三种元素，没有氢元素，故不能生成酸式盐。(或高温时，碳酸氢钠要分解)；

【解析】

试题分析：（1）制取气体的装置能“随开随用，随关随停”，是利用的启普发生器原理分析选择装置；制得的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气，利用装置B饱和NaHCO3除氯化氢，利用装置C浓H2SO4除水蒸气；故答案为：Ⅲ；饱和NaHCO3；浓H2SO4；

（2）从所用热源为酒精喷灯，可知钠与二氧化碳的反应条件为高温，避免空气中氧气、二氧化碳、水蒸气影响探究二氧化碳和钠反应的产物分析，需要先把装置中空气排出，打开Ⅲ的导气管活塞，先通一会CO2气，待装置E中出现澄清的石灰水变浑浊现象时，再点燃酒精喷灯；

故答案为：高温；打开装置Ⅲ中导管的活塞； E；澄清的石灰水变浑浊；排出该装置中的空气；

（3）①装置F中无明显现象，证明没有CO生成，装置D中残留固体(有两种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，其中一种固体为碳酸钠，另一种固体为C，反应的方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C，故答案为：4Na+3CO22Na2CO3+C；

②由题意可知，装置D中的残留固体(只有一种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，说明生成碳酸钠，装置F中有黑色沉淀，说明PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd，所以反应产物为碳酸钠和CO，反应的化学方程式为2Na+2CO2Na2CO3+CO，故答案为：2Na+2CO2Na2CO3+CO；

（4）根据质量守恒定律可知，反应物CO2和Na中共有三种元素，没有氢元素，因此不能生成酸式盐，只能生成正盐；故答案为：生成正盐；因为根据质量守恒定律可知，反应物共有三种元素，没有氢元素，因此不能生成酸式盐。

考点：考查了钠及其化合物性质的相关知识。