Question

6．某同學類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應，認為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應，他在實驗室中選擇以下裝置對該反應能否發(fā)生進行了實驗探究．

依據(jù)要求回答問題：
（1）二氧化碳的發(fā)生裝置應選用上述裝置中的B（填裝置下方對應字母），反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）為達到實驗目的，選擇圖中的裝置，其連接順序為：二氧化碳的發(fā)生裝置→f-g-d-e-a-b-h-j（按氣流方向，用小寫字母表示）；
（3）檢查裝置氣密性良好，裝好藥品后，打開彈簧夾，待裝置中的空氣排凈后才能點燃酒精燈，能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是E裝置中澄清石灰水變渾濁；
（4）該同學在制取CO₂的過程中，向裝置B中加入某酸后，發(fā)現(xiàn)固體與酸沒有接觸，為使反應順利進行，下列可再加入的試劑是AD
A．稀硝酸   B．H₂SO₄溶液  C．苯  D．CCl₄溶液
（5）若反應過程中CO₂足量，反應結束后，該同學對硬質玻璃管中生成的固體提出了以下猜想：①生成的固體物質為Na₂CO₃ ②生成的固體物質為Na₂CO₃和C的混合物 ③生成的固體物質為Na₂CO₃和Na₂O的混合物 ④生成的固體物質為Na₂O和C的混合物，報告給老師后，老師認為可以排除其中的3種情況，老師排除的理由是加熱條件下過來的二氧化碳和單質碳、氧化鈉均可以發(fā)生反應，則鈉與CO₂反應的化學方程式為2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳制備用大理石和稀鹽酸反應生成，固體和液體混合反應生成氣體選擇發(fā)生裝置；
（2）驗證鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應，A裝置中通入的二氧化碳需要是干燥純凈的二氧化碳，且不能含空氣，發(fā)生裝置生成的二氧化碳通過裝置D中飽和碳酸氫鈉除去氯化氫，通過裝置C中濃硫酸干燥，然后通過裝置A和鈉反應，最后通過裝置E中澄清石灰水除去或驗證二氧化碳；
（3）利用發(fā)生裝置中生成的二氧化碳排凈裝置中空氣，E中變渾濁證明空氣排凈；
（4）該同學在制取CO₂的過程中，向裝置B中加入某酸后，發(fā)現(xiàn)固體與酸沒有接觸位使酸和固體接觸加入硝酸可以滿足固體和溶液反應，苯不溶于水比水輕，四氯化碳比水重可以使酸溶液和固體接觸反應，稀硫酸和碳酸根反應生成硫酸鈣微溶阻止反應進行；
（5）加熱條件下過量的二氧化碳俊可以和碳、氧化鈉發(fā)生反應，鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉，那做還原劑，碳元素化合價降低生成CO．

解答 解：（1）二氧化碳制備用大理石和稀鹽酸反應生成，固體和液體混合反應生成氣體，選擇裝置B，隨時進行隨時停止，反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，
故答案為：B；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）制備得到二氧化碳中含雜質氣體氯化氫和水蒸氣，需要用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，用濃硫酸除去水蒸氣，再通過裝置A和鈉反應，最后用澄清石灰水檢驗或除去尾氣中的二氧化碳，特別注意氣體經(jīng)過溶液導氣管需要長進短出，則其連接順序為：二氧化碳的發(fā)生裝置→f-g-d-e-a-b-h-j，
故答案為：f-g-d-e-a-b-h-j；
（3）利用發(fā)生裝置中生成的二氧化碳排凈裝置中空氣，E中變渾濁證明空氣排凈，檢查裝置氣密性良好，裝好藥品后，打開彈簧夾，待裝置中的空氣排凈后才能點燃酒精燈，能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是E裝置中澄清石灰水變渾濁，點燃酒精燈進行鈉與二氧化碳的反應，
故答案為：E裝置中澄清石灰水變渾濁；
（4）該同學在制取CO₂的過程中，向裝置B中加入某酸后，發(fā)現(xiàn)固體與酸沒有接觸，為使反應順利進行，
A．稀硝酸可以代替稀鹽酸與圖書館發(fā)生反應生成二氧化碳氣體，故A正確；
B．稀硫酸與圖書館反應生成硫酸鈣微溶于水，附著在固體表面阻止反應進行，故B錯誤；
C．苯密度小于水，不溶于水，不能是酸溶液和固體接觸反應，故C錯誤；
D．四氯化碳密度大于水，不溶于水，可以使溶液和固體接觸反應，故D正確；
故答案為：AD；
（5）在加熱條件下過量的二氧化碳俊可以和碳、氧化鈉發(fā)生反應，②生成的固體物質為Na₂CO₃和C的混合物 ③生成的固體物質為Na₂CO₃和Na₂O的混合物 ④生成的固體物質為Na₂O和C的混合物，不符合，故①，鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉，反應中鈉做還原劑，二氧化碳做氧化劑被還以為CO，反應的化學方程式為：2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO，
故答案為：加熱條件下過來的二氧化碳和單質碳、氧化鈉均可以發(fā)生反應；2Na+2CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO．

點評 本題考查了物質制備、氣體除雜和凈化、氣體性質驗證、實驗方案的分析、主要是基本操作和過程分析判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．