Question

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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）選擇必要的儀器，按

 

順序連接好裝置（填裝置序號(hào)）．
（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(huì)生成一種大氣污染物，可利用酸性KMnO₄溶液來(lái)測(cè)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(qǐng)描述現(xiàn)象．如果不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由．）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)裝置，先制備二氧化碳，除雜，干燥，再與鈉反應(yīng)，再干燥等來(lái)設(shè)計(jì)；
（2）根據(jù)檢查氣密性的方法進(jìn)行；
（3）從所用熱源可知鈉與二氧化碳的反應(yīng)條件，為避免空氣的影響，實(shí)驗(yàn)前先通二氧化碳充滿裝置后，再點(diǎn)燃酒精噴燈；
（4）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，其中一種固體為碳酸鈉，另一種固體為C；
（5）根據(jù)酸性KMnO₄溶液的強(qiáng)氧化性，二氧化硫的還原性結(jié)合得失電子守恒來(lái)書(shū)寫(xiě)氧化還原方程式；根據(jù)反應(yīng)中是否有顏色變化來(lái)判斷；

解答： 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)裝置，先制備二氧化碳用“隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停”的B裝置，除HCl用F，干燥用C，再與鈉反應(yīng)通D，再干燥用C，最后通E檢驗(yàn)二氧化碳，故答案為：B、F、C、D、（C）、E；
（2）檢驗(yàn)裝置B氣密性的方法為：塞緊雙孔塞，關(guān)閉活塞，由長(zhǎng)頸漏斗向試管內(nèi)加水，到漏斗內(nèi)液面超過(guò)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，
故答案為：塞緊雙孔塞，關(guān)閉活塞，由長(zhǎng)頸漏斗向試管內(nèi)加水，到漏斗內(nèi)液面超過(guò)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）從所用熱源為酒精噴燈，可知鈉與二氧化碳的反應(yīng)條件為高溫，避免空氣中氧氣、二氧化碳、水蒸氣影響探究二氧化碳和鈉反應(yīng)的產(chǎn)物分析，需要先把裝置中空氣排出，打開(kāi)Ⅲ的導(dǎo)氣管活塞，先通一會(huì)CO₂氣，使裝置充滿二氧化碳?xì)怏w后再點(diǎn)燃酒精噴燈；
故答案為：打開(kāi)裝置B中導(dǎo)氣管活塞（或通入CO₂）； 澄清的石灰水變渾濁；排出裝置中的空氣；
（4）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，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

高溫  .

2Na₂CO₃+C；故答案為：4Na+3CO₂

高溫  .

2Na₂CO₃+C；
（5）酸性KMnO₄溶液的強(qiáng)氧化性，二氧化硫的還原性，則反應(yīng)的氧化還原方程式為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；因?yàn)榉磻?yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺溶液由紫紅色變成無(wú)色，可以指示終點(diǎn)，所以不需要指示劑，
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；不需要指示劑，因?yàn)榉磻?yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺溶液由紫紅色變成無(wú)色，可以指示終點(diǎn)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)裝置的選擇，物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)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．