Question

（15分）某化學興趣小組用下列裝置進行“鈉與二氧化碳反應”的實驗探究（尾氣處理裝置已略去）。

請回答下列問題： 

（1）選擇必要的儀器，按___________________________順序連接好裝置（填裝置序號）。 

（2）檢驗裝置B氣密性的方法：__________________________________。

（3）實驗時，在點燃酒精噴燈前必須進行的操作是______________________，待裝置E中出現(xiàn)_____________現(xiàn)象時，再點燃酒精噴燈，以上操作的目的是___________________。

（4）加熱一段時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的化學方程式是______________。

（5）上述實驗生成的黑色物質與濃硫酸在一定條件下反應會生成一種大氣污染物，可利用酸性KMnO₄溶液來測定該氣體在空氣中的含量，反應的離子方程式__________________；判定反應是否需要指示劑（如果需要，選擇何種指示劑，請描述現(xiàn)象。如果不需要，請說明理由。）_______    ____________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）B、F、C、D、(C)、E（2分）[注：有無(C)均給分]

（2）塞緊雙孔塞，關閉活塞，由長頸漏斗向試管內(nèi)加水，到漏斗內(nèi)液面超過試管內(nèi)液面，形成一段液柱停止加水，一段時間后液柱不下降，證明裝置氣密性良好（2分）。

（3）打開裝置B中導氣管活塞（或通入CO₂）(2分)   澄清的石灰水變渾濁（1分）

   排出裝置中的空氣（2分）

（4）4Na ＋ 3CO₂2Na₂CO₃ ＋ C   （2分）

（5）5SO₂ ＋ 2MnO₄^－ ＋ 2H₂O ＝ 2Mn^2＋ ＋ 5SO₄^2－＋ 4H^＋（2分） 不需要指示劑（1分），因為反應中MnO₄^－→Mn^2＋溶液由紫紅色變成無色，可以指示終點（1分）。

【解析】（1）由于鈉易和水蒸氣反應，而制取的CO中含有水蒸氣和氯化氫，所以在和鈉反應之前，需要進行除雜，因此正確的連接順序是B、F、C、D、(C)、E。

（2）裝置B是簡易啟普發(fā)生器，所以檢驗氣密性的方法是塞緊雙孔塞，關閉活塞，由長頸漏斗向試管內(nèi)加水，到漏斗內(nèi)液面超過試管內(nèi)液面，形成一段液柱停止加水，一段時間后液柱不下降，證明裝置氣密性良好。

（3）由于裝置中含有空氣，而在加熱的條件下，鈉極易被氧氣氧化，所以在點燃酒精噴燈前必須進行的操作是排盡裝置中的空氣，方法是打開裝置B中導氣管活塞（或通入CO₂），當空氣排盡后，CO₂能使澄清的石灰水變混濁，據(jù)此可以判斷。

（4）在玻璃工業(yè)中用量很大的是碳酸鈉，鈉塊表面變黑，說明還有碳生成，所以方程式為4Na ＋ 3CO₂2Na₂CO₃ ＋ C。

（5）碳和濃硫酸反應生成的大氣污染物是SO₂，SO₂具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，生成硫酸，方程式為5SO₂ ＋ 2MnO₄^－ ＋ 2H₂O ＝ 2Mn^2＋ ＋ 5SO₄^2－＋ 4H^＋。由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，而生成物錳離子是無色的，所以不需要指示劑。