Question

9．已知，鈉在較高溫度下能與二氧化碳反應(yīng)．該反應(yīng)后含碳產(chǎn)物是什么？不同的同學(xué)提出如下五種猜想：甲認(rèn)為是C，乙認(rèn)為是CO，丙認(rèn)為是Na₂CO₃，丁認(rèn)為是CO和Na₂CO₃，戊認(rèn)為是NaHCO₃．為確定該反應(yīng)的含碳產(chǎn)物，五位同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
已知：CO能與PdCl₂生產(chǎn)黑色的Pd，可利用該反應(yīng)檢測(cè)CO是否存在．回答下列問題：
（1）不用實(shí)驗(yàn)就可知道戊的猜想是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵摬孪脒`背了質(zhì)量守恒定律．
（2）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）制取二氧化碳時(shí)，為了使制氣過程具有“隨開隨用，隨關(guān)隨�！钡奶攸c(diǎn)，應(yīng)選用的裝置是III（選填如圖2中的“I”、“II”或“III”）．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先往裝鈉的玻璃直管通CO₂一段時(shí)間，裝澄清石灰水的試管中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．
（5）實(shí)驗(yàn)開始后，觀察到PdCl₂溶液的試管中有黑色物質(zhì)產(chǎn)生，且充分反應(yīng)后玻璃直管中的固體全部溶解于水．取所得溶液并加入澄清石灰水，觀察到渾濁現(xiàn)象．據(jù)此可知：
①哪位同學(xué)的猜想是正確的？答：�。�
②鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO₂+2Na$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．

Answer 1

分析 從題意可以得出，該反應(yīng)的反應(yīng)物是金屬鈉和二氧化碳?xì)怏w，根據(jù)質(zhì)量守恒定律中的元素的種類在化學(xué)反應(yīng)前后不變，可推知戊的猜想一定不對(duì)；把握好實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理、藥品及裝置的選擇；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和資料提供的信息可知，PdCl₂溶液的試管中有黑色物質(zhì)產(chǎn)生，說明有一氧化碳生成，且充分反應(yīng)后玻璃直管中的固體全部溶解于水．取所得溶液并加入澄清石灰水，觀察到渾濁現(xiàn)象，說明有碳酸鈉生成．

解答 解：（1）由于反應(yīng)物是鈉和二氧化碳，元素種類在化學(xué)反應(yīng)前后不變，因此不可能會(huì)有含有氫元素的物質(zhì)生成，所以該猜想違背了：質(zhì)量守恒定律；
（2）在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳是用石灰石（或大理石）和稀鹽酸，石灰石中的碳酸鈣和稀鹽酸中的氯化氫反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）制取二氧化碳時(shí)，為了使制氣過程具有“隨開隨用，隨關(guān)隨停”的特點(diǎn)，應(yīng)該選用能夠可以固、液藥品分開的裝置，I中只能控制反應(yīng)的速率，但不能控制反應(yīng)的隨時(shí)進(jìn)行與停止；而III中當(dāng)打開止水夾時(shí)，酸就和有孔塑料板上的石灰石反應(yīng)生成氣體，當(dāng)關(guān)閉止水夾時(shí)，生成的氣體就無(wú)法從導(dǎo)管中排出，從而使裝置內(nèi)的壓強(qiáng)增大，把酸液擠到長(zhǎng)頸漏斗中，使固液分離，應(yīng)選用的裝置是：III；
（4）由于金屬鈉是一種非�；顫姷慕饘伲瑸榱耸箤�(shí)驗(yàn)更具有說服力，先通入二氧化碳防止金屬鈉和氧氣反應(yīng)，由于鈉在常溫下不和二氧化碳反應(yīng)，因此通入的二氧化碳就會(huì)進(jìn)入到澄清的石灰水中，澄清石灰水會(huì)變渾濁；
（5）由于觀察到PdCl₂溶液的試管中有黑色物質(zhì)產(chǎn)生，說明有一氧化碳生成；由于充分反應(yīng)后玻璃直管中的固體全部溶解于水．取所得溶液并加入澄清石灰水，觀察到渾濁現(xiàn)象，說明有碳酸鈉生成，所以丁同學(xué)的猜想正確，化學(xué)方程式為：2CO₂+2Na$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．
故答案為：（1）質(zhì)量守恒定律；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）III；
（4）澄清石灰水變渾濁；
（5）丁，2CO₂+2Na$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了二氧化碳的有關(guān)知識(shí)，該題綜合性強(qiáng)，分析力度大，主要培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和應(yīng)用知識(shí)的能力．