Question

【題目】某小組在實驗室中探究金屬鈉與二氧化碳的反應。回答下列問題：

（1）選用如圖所示裝置及藥品制取CO2。打開彈簧夾，制取CO2。為了得到干燥．純凈的CO2，產(chǎn)生的氣流應依次通過盛有_________的洗氣瓶(填試劑名稱)。反應結(jié)束后，關(guān)閉彈簧夾，可觀察到的現(xiàn)象是____________________________。不能用稀硫酸代替稀鹽酸，其原因是______________________________。

（2）金屬鈉與二氧化碳反應的實驗步驟及現(xiàn)象如下表：

步驟	現(xiàn)象
將一小塊金屬鈉在燃燒匙中點燃，迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中。充分反應，放置冷卻	產(chǎn)生大量白煙，集氣瓶底部有黑色固體產(chǎn)生，瓶壁上有白色物質(zhì)產(chǎn)生
在集氣瓶中加入適量蒸餾水，振蕩．過濾	濾紙上留下黑色固體，濾液為無色溶液

①為檢驗集氣瓶瓶壁上白色物質(zhì)的成分，取適量濾液于2支試管中，向一支試管中滴加1滴酚酞溶液，溶液變紅：向第二支試管中滴加澄清石灰水，溶液變渾濁。

據(jù)此推斷，白色物質(zhì)的主要成分是________(填標號)。

A．Na2O B．Na2O2 C．NaOH D．Na2CO3

②為檢驗黑色固體的成分，將其與濃硫酸反應，生成的氣體具有刺激性氣味。據(jù)此推斷黑色固體是________________。

③本實驗中金屬鈉與二氧化碳反應的化學方程式為_______________________。

Answer 1

【答案】飽和NaHCO3溶液、濃硫酸 產(chǎn)生的氣體使干燥管內(nèi)液面降低，與碳酸鈣脫離接觸，反應停止 生成的硫酸鈣微溶，附著在碳酸鈣表面，阻止反應進一步進行 D 碳(C) 4Na＋3CO22Na2CO3＋C

【解析】

（1）根據(jù)雜質(zhì)的成分選擇除雜試劑；根據(jù)簡易啟普發(fā)生器的氣體發(fā)生原理分析關(guān)閉彈簧夾的現(xiàn)象以及藥品的選擇。

（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象分析黑色固體和白色物質(zhì)的成分；根據(jù)得失電子守恒寫出金屬鈉和二氧化碳反應的化學方程式。

（1）根據(jù)發(fā)生的反應分析，產(chǎn)生的二氧化碳氣體中，還含有氯化氫和水蒸氣兩種雜質(zhì)，除去氯化氫用的是飽和碳酸氫鈉溶液，除水蒸氣用濃硫酸；

反應結(jié)束后，關(guān)閉彈簧夾，產(chǎn)生的氣體回到反應溶液里使容器里壓強增大，干燥管內(nèi)鹽酸液面下降，與碳酸鈣脫離接觸，反應停止；

若使用硫酸，生成的硫酸鈣為微溶物，會附著在碳酸鈣的表面，阻止反應進行。

故答案為：飽和NaHCO3溶液、濃硫酸；產(chǎn)生的氣體使干燥管內(nèi)液面降低，與碳酸鈣脫離接觸，反應停止；生成的硫酸鈣微溶，附著在碳酸鈣表面，阻止反應進一步進行。

（2）①向一支試管中滴加1滴酚酞溶液，溶液變紅，說明是堿性物質(zhì)，向第二支試管中滴加澄清石灰水，溶液變渾濁，說明能跟氫氧化鈣反應生成沉淀，由此可推出該物質(zhì)為碳酸鈉，故選D；

②黑色固體與濃硫酸反應，生成的氣體具有刺激性氣味，說明發(fā)生了氧化還原反應生成了二氧化硫，故黑色固體是C；

③由以上分析可知，金屬鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和碳，根據(jù)得失電子守恒配平化學方程式為4Na＋3CO22Na2CO3＋C。