Question

【題目】根據Mg能在CO2中燃燒，某興趣小組推測Na應該也能在CO2中燃燒，且固體產物可能為C、Na2O和Na2CO3中的兩種或三種。該小組用如下圖裝置進行了實驗探究。已知PdCl2能被CO還原得到黑色的Pd。

回答下列問題：

（1）為了使反應隨開隨用，隨關隨停，上圖虛線方框內應選用____裝置(填下圖字母代號)，如何檢驗所選裝置的氣密性_____。

（2）裝置2中所盛試劑為_______。

A．NaOH溶液 B．飽和NaHCO3溶液

C．飽和Na2CO3溶液 D．飽和NaCl溶液

（3）檢測裝置的氣密性完好并裝好藥品后，在點燃酒精燈前應先進行裝置1中的反應操作，待觀察到_____現象時，再點燃酒精燈，這步操作的目的是________。

（4）由實驗現象和進一步的探究得出反應機理。

A．裝置6中有黑色沉淀生成；

B．取反應后直玻管中的固體物質23.0g溶于足量的水中，無氣泡產生且得到澄清的溶液；將溶液加水稀釋配成250 mL的溶液；

C．取25.00ml步驟B的溶液，滴加足量BaCl2溶液，將生成的白色沉淀過濾、洗滌、干燥，稱量得固體質量為1.97g。

①步驟C中不溶物干燥前必須經過洗滌，如何檢驗該沉淀是否洗滌干凈____。

②該探究得出鈉與二氧化碳反應的化學方程式為___________________。

Answer 1

【答案】C 關閉彈簧夾，向長頸漏斗中加水，一定時間后靜置液面保持不動，說明氣密性良好 B 裝置5中出現大量混濁 排盡裝置中的空氣 取最后一次洗滌液加入稀H2SO4，不出現渾濁說明沉淀洗滌干凈 6Na+4CO22Na2O+Na2CO3+3CO

【解析】

（1）C裝置是采用固液分開的設計，打開彈簧夾液體加入反應開始，關閉彈簧夾反應產生氣體的壓強使固液分開反應停止；檢驗有多個出口的實驗裝置的氣密性，一般只保留一個封住其它出口進行實驗，關閉彈簧夾，向長頸漏斗中加水，一定時間后靜置液面保持不動，說明氣密性良好；

（2）裝置C是用石灰石或大理石與鹽酸反應產生二氧化碳，會混有HCl雜質，故2用飽和NaHCO3溶液來除去HCl同時轉化為二氧化碳；

（3）CO易燃，混有空氣可能會發生爆炸，反應前需先同二氧化碳除去裝置中的空氣，當觀察到5中石灰水變渾濁時認為裝置中充滿二氧化碳，空氣排盡；

（4）檢驗洗滌是否干凈，一般是要取最后次的洗滌液，進行檢驗可能存在的雜質離子，鑒于洗滌液中離子濃度較低，一般檢驗比較容易出現現象的離子如硫酸根離子、氯離子等；

根據實驗現象知產物物碳單質，無鈉剩余，根據碳酸鋇的質量計算出

n(Na2CO3)= n(BaCO3)=1.97÷197×10=0.1mol

m(Na2CO3)= 0.1×106=10.6g

所以固體中含有氧化鈉n(Na2O)=（23.0－10.6）÷62=0.2mol

根據氧化還原反應原理，反應中碳元素化合價下降為+2價CO，方程式為

6Na+4CO22Na2O+Na2CO3+3CO