Question

（15分）某化學(xué)興趣小組用下列裝置進(jìn)行“鈉與二氧化碳反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)探究（尾氣處理裝置已略去）。

請回答下列問題： 

（1）選擇必要的儀器，按___________________________順序連接好裝置（填裝置序號）。 

（2）檢驗(yàn)裝置B氣密性的方法：__________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在點(diǎn)燃酒精噴燈前必須進(jìn)行的操作是______________________，待裝置E中出現(xiàn)_____________現(xiàn)象時(shí)，再點(diǎn)燃酒精噴燈，以上操作的目的是___________________。

（4）加熱一段時(shí)間后觀察到鈉塊表面變黑，繼續(xù)加熱后，鈉燃燒，有白煙生成。兩種產(chǎn)物中有一種是重要的化工原料，在玻璃工業(yè)中用量很大。則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。

（5）上述實(shí)驗(yàn)生成的黑色物質(zhì)與濃硫酸在一定條件下反應(yīng)會生成一種大氣污染物，可利用酸性KMnO₄溶液來測定該氣體在空氣中的含量，反應(yīng)的離子方程式__________________；判定反應(yīng)是否需要指示劑（如果需要，選擇何種指示劑，請描述現(xiàn)象。如果不需要，請說明理由。）_______    ____________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）B、F、C、D、(C)、E（2分）[注：有無(C)均給分]

（2）塞緊雙孔塞，關(guān)閉活塞，由長頸漏斗向試管內(nèi)加水，到漏斗內(nèi)液面超過試管內(nèi)液面，形成一段液柱停止加水，一段時(shí)間后液柱不下降，證明裝置氣密性良好（2分）。

（3）打開裝置B中導(dǎo)氣管活塞（或通入CO₂）(2分)   澄清的石灰水變渾濁（1分）

   排出裝置中的空氣（2分）

（4）4Na ＋ 3CO₂2Na₂CO₃ ＋ C   （2分）

（5）5SO₂ ＋ 2MnO₄^－ ＋ 2H₂O ＝ 2Mn^2＋ ＋ 5SO₄^2－＋ 4H^＋（2分） 不需要指示劑（1分），因?yàn)榉磻?yīng)中MnO₄^－→Mn^2＋溶液由紫紅色變成無色，可以指示終點(diǎn)（1分）。

【解析】（1）由于鈉易和水蒸氣反應(yīng)，而制取的CO中含有水蒸氣和氯化氫，所以在和鈉反應(yīng)之前，需要進(jìn)行除雜，因此正確的連接順序是B、F、C、D、(C)、E。

（2）裝置B是簡易啟普發(fā)生器，所以檢驗(yàn)氣密性的方法是塞緊雙孔塞，關(guān)閉活塞，由長頸漏斗向試管內(nèi)加水，到漏斗內(nèi)液面超過試管內(nèi)液面，形成一段液柱停止加水，一段時(shí)間后液柱不下降，證明裝置氣密性良好。

（3）由于裝置中含有空氣，而在加熱的條件下，鈉極易被氧氣氧化，所以在點(diǎn)燃酒精噴燈前必須進(jìn)行的操作是排盡裝置中的空氣，方法是打開裝置B中導(dǎo)氣管活塞（或通入CO₂），當(dāng)空氣排盡后，CO₂能使澄清的石灰水變混濁，據(jù)此可以判斷。

（4）在玻璃工業(yè)中用量很大的是碳酸鈉，鈉塊表面變黑，說明還有碳生成，所以方程式為4Na ＋ 3CO₂2Na₂CO₃ ＋ C。

（5）碳和濃硫酸反應(yīng)生成的大氣污染物是SO₂，SO₂具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成硫酸，方程式為5SO₂ ＋ 2MnO₄^－ ＋ 2H₂O ＝ 2Mn^2＋ ＋ 5SO₄^2－＋ 4H^＋。由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，而生成物錳離子是無色的，所以不需要指示劑。