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，產生的氣流應依次通過盛有_________的洗氣瓶(填試劑名稱)。反應結束后，關閉彈簧夾，可觀察到的現象是____________________________。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象如下表：

步驟	現象
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	產生大量白煙，集氣瓶底部有黑色固體產生，瓶壁上有白色物質產生
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。

據此推斷，白色物質的主要成分是________(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 產生的氣體使干燥管內液面降低，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）根據雜質的成分選擇除雜試劑；根據簡易啟普發生器的氣體發生原理分析關閉彈簧夾的現象以及藥品的選擇。

（2）根據實驗現象分析黑色固體和白色物質的成分；根據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）根據發生的反應分析，產生的二氧化碳氣體中，還含有氯化氫和水蒸氣兩種雜質，除去氯化氫用的是飽和碳酸氫鈉溶液，除水蒸氣用濃硫酸；

反應結束后，關閉彈簧夾，產生的氣體回到反應溶液里使容器里壓強增大，干燥管內鹽酸液面下降，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；產生的氣體使干燥管內液面降低，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，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，根據得失電子守恒配平化學方程式為4Na＋3CO22Na2CO3＋C。