Question

7．某興趣小組的學(xué)生根據(jù)活潑金屬Mg與CO₂發(fā)生反應(yīng)，推測活潑金屬鈉也能與CO₂發(fā)生反應(yīng)，因此實驗小組用下列裝置進行“鈉與二氧化碳反應(yīng)”的實驗探究（尾氣處理裝置已略去）．
已知：常溫下，CO能使一些化合物中的金屬離子被還原．
例如：PdCl₂+CO+H₂O=Pd↓+CO₂+2HCl反應(yīng)生成黑色的金屬鈀，此反應(yīng)也可用來檢測微量CO的存在．
請回答下列問題：
（1）通常實驗室制取CO₂氣體的離子方程式是CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，為了使制氣裝置能“隨開隨用，隨關(guān)隨�！保�上圖A處應(yīng)選用的裝置是Ⅲ（填寫“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）．若要制取干燥、純凈的CO₂氣體，裝置B中應(yīng)盛放的試劑是NaHCO₃溶液，裝置C中應(yīng)盛放的試劑是濃H₂SO₄．
（2）假設(shè)CO₂氣體為足量，在實驗過程中分別產(chǎn)生以下①、②兩種不同情況，請分析并回答問題：
①若裝置F中溶液無明顯變化，裝置D中生成兩種固體物質(zhì)，取少量固體生成物與鹽酸反應(yīng)后，有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
②若裝置F中有黑色沉淀生成，裝置D中只生成一種固體物質(zhì)，取少量該固體與鹽酸反應(yīng)后，也有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．

Answer 1

分析 （1）實驗室常用碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，制取氣體的裝置能“隨開隨用，隨關(guān)隨�！�，是利用的啟普發(fā)生器原理分析選擇裝置，制得的二氧化碳中含有氯化氫和水蒸氣，利用裝置B除氯化氫，利用裝置C除水蒸氣；
（2）①裝置F中無明顯現(xiàn)象，證明沒有CO生成，裝置D中殘留固體（有兩種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，其中一種固體為碳酸鈉，另一種固體為C；
②裝置D中的殘留固體（只有一種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，說明生成碳酸鈉，裝置F中有黑色沉淀，說明PdCl₂溶液能被CO還原得到黑色的Pd，所以反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鈉和CO．

解答 解：（1）實驗室常用碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；制取氣體的裝置能“隨開隨用，隨關(guān)隨�！�，是利用的啟普發(fā)生器原理分析選擇裝置；制得的二氧化碳中含有氯化氫和水蒸氣，利用裝置B飽和NaHCO₃除氯化氫，利用裝置C濃H₂SO₄除水蒸氣；
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；Ⅲ；飽和NaHCO₃；濃H₂SO₄；
（2）①裝置F中無明顯現(xiàn)象，證明沒有CO生成，裝置D中殘留固體（有兩種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，
其中一種固體為碳酸鈉，另一種固體為C，反應(yīng)的方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C；
故答案為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C；
②由題意可知，裝置D中的殘留固體（只有一種物質(zhì)）加鹽酸有能使石灰水變渾濁的氣體放出，說明生成碳酸鈉，
裝置F中有黑色沉淀，說明PdCl₂溶液能被CO還原得到黑色的Pd，所以反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鈉和CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO；
故答案為：2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，涉及實驗裝置的選擇，物質(zhì)性質(zhì)的實驗設(shè)計驗證分析應(yīng)用，主要是鈉及其化合物性質(zhì)的判斷理解，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．