化学实验专题6制碳氧化物型实验综合题

作者：大个GG | 发布时间：2021-03-07 19:20:48 收藏本文下载本文

制碳氧化物型实验综合题一、制一氧化碳型实验综合题 1．（2020·宜昌高三上学期期末）用 H 2 C 2 O 4 •2H 2 O 滴加浓 H 2 SO 4 制备 CO，通入灼热的铁氧化粉末中，做炼铁实验．但此法制备的 CO 中含有其他气体，必须除去。现有下列装置：

根据题目要求，回答下列问题：

（1）写出 H 2 C 2 O 4 •2H 2 O 在浓硫酸催化作用下制备 CO 的化学方程式____________；（2）用 a～h 表示连接顺序，正确顺序为 a______________i。

（3）用 A～F 正确表示下面实验操作的先后顺序：______。

A．点燃甲装置的酒精灯，打开分液漏斗，调节浓硫酸的滴速 B．点燃乙装置中的酒精灯，加热氧化铁 C．检查整套装置的气密性 D．将导管口 i 处的尾气验纯后，点燃加以处理 E．待乙装置玻璃管内的 Fe 2 O 3 完全变黑时，熄灭乙装置中的酒精灯 F．关好甲装置中分液漏斗的开关后，再熄灭该装置中的酒精灯（4）空洗气瓶的作用是____________，浓硫酸洗气瓶的作用是____________。

（5）假设 H 2 C 2 O 4 •2H 2 O 的分解产物以气体形式从 a 处导出，则该混合气体的平均摩尔质量为__________________。

（6）假设乙中所装为铁氧化物的混合物，可能是 FeO、Fe 2 O 3、Fe 3 O 4 的任意组合，现取 ag 混合物充分反应后，质量减轻了298ag，通过计算确定该混合物中三种氧化物的物质的量的关系是：__________________。

【解析】（1）草酸晶体在浓硫酸作催化剂、加热的条件下，发生分解反应，根据碳元素的化合价变化可知，除生成一氧化碳外还有二氧化碳生成，反应方程式为H 2 C 2 O 4 ·2H 2 O CO 2 ↑+CO↑+3H 2 O；（2）得到纯净干燥的一氧化碳应先除去二氧化碳后干燥，除去二氧化碳要防止溶液倒吸，所以装置的连接顺序为 a 接 d；e 接 g；f 接 c；b 接 h；（3）制备气体要先检验装置的气密性，然后加料制备 CO 并用 CO 排尽装置难度空气，CO 有毒，污染空气，验纯后，点燃处理，再进行用 CO炼铁实验，使用结束，为防止铁被氧化，冷却后，停止通 CO．所以操作步骤顺序为CADBEF；（4）除去二氧化碳要防止溶液倒吸，进入乙装置的气体应干燥，所以空洗气瓶的作用是防倒吸，浓硫酸洗气瓶的作用是干燥 CO；（5）混合气体的质量等于草酸晶体的质量，混合气体的物质的量为草酸晶体的 5 倍，由摩尔质量定义可得，混合气体的平均摩尔质量为草酸晶体的51，混合气体的摩尔质量为 126g/mol× 51＝

25.2g/mol；（6）a g 铁氧化物的混合物所含铁原子的质量为（a－298a）g＝2921ag，所以混合物中 n（Fe）∶n（O）＝56g/molg2921a∶16g/molg298a＝3∶4，由于 Fe 3 O 4 中铁原子与氧原子的个数比为3∶4，只要FeO与Fe 2 O 3 保证混合铁原子与氧原子的个数比为3∶4，即可，与 Fe 3 O 4 任意含量无关，令 n（FeO）为 x，n（Fe 2 O 3）为 y，所以有（x+2y）∶（x+3y）＝3∶4，即 x∶y＝1∶1，且满足三者质量之和为 ag，即 72n（FeO）+160n（Fe 2 O 3）+232n（Fe 3 O 4）＝a。

【答案】（1）H 2 C 2 O 4 ·2H 2 O CO 2 ↑+CO↑+3H 2 O（2）degfcbh（3）CADBEF（4）防倒吸；干燥 CO（5）25.2g/mol（6）n（FeO）∶n（Fe 2 O 3）＝1∶1，n（Fe 3 O 4）≥0；72n（FeO）+160n（Fe 2 O 3）+232n（Fe 3 O 4）＝a 2．（2020·甘肃武威一模）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体（H 2 C 2 O 4 ·2H 2 O）无色，熔点为 101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。回答下列问题：

（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 C中可观察到的现象是_________________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_____________。装置 B 的主要作用是____________________。

（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有 CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置 A、B 和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 A、B、____________。装置H 反应管中盛有的物质是_____________。

②能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是_______________________。

【解析】（1）草酸中只有碳氢氧三种元素，生成的可能产物中能用澄清石灰水检验的只能是二氧化碳，现象是有气泡产生，石灰水变浑浊，加入冷凝装置是防止草酸进入石灰水和其反应生成沉淀。

（2）检验一氧化碳时应先除去二氧化碳并检验是否除净，所以先通入氢氧化钠和石灰水溶液，再除去水蒸气（通入无水氯化钙），最后通入氧化铜溶液并检验产物，如果前面二氧化碳除净，后面有二氧化碳生成，则证明有一氧化碳。

【答案】（1）有气泡产生，澄清石灰水变浑浊；CO 2 ；冷凝，防止草酸进入装置 C反应生成沉淀，干扰二氧化碳的检验。

（2）①F、D、G、H、D、I；CuO（氧化铜）； ②H 中黑色粉末变为红色，其后的 D 中澄清石灰水变浑浊； 3．（2020·芜湖高三上学期期中）课题式课堂教学是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为：

提出课题→确定研究方案→解决问题→总结和评价下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置：

（1）点燃酒精灯A、B的先后顺序为：先________后________；（2）硬质玻璃管中发生的反应的化学方程式为____________________________；（3）洗气瓶中的实验现象为____________________________________；（4）酒精灯B的作用为________________________________________________；（5）乙同学提出甲装置太复杂，可将酒精灯合二为一，去掉B，而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可，乙同学的设计是否合理？简述理由（从A、B使用的一致

性角度考虑）________________________________________________________。

（6）丙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理，右图是他设计的贮气瓶，尾气应从________（选a、b）口通入。

（7）丁同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，其设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应。试对此作出评价，你认为丁的设计________（填“必要”或“不必要”）。

【解析】由题意知硬质试管中发生反应的化学方程式为CuO+CO Cu+CO 2，显然A处酒精灯提供热源，B处的酒精灯用来点燃未反应的CO，防止其污染环境。若先点燃A处的酒精灯，则CO会与装置内空气作用发生爆炸。只有在排净装置内的空气后方可点燃A。所以应先点燃B再点燃A且不能将它们合二为一。由于反应操作要求一开始先通过量的CO将装置内的空气排尽，CO必定会通过石灰水，可以达到检验的目的，故不必要先通过石灰水。

【答案】（1）B、A；（2）CO+CuO Cu+CO 2 ；（3）澄清石灰水变浑浊；（4）除去残余的CO气体，防止污染空气；（5）不合理因按上述操作，会造成点燃A处酒精灯之前，CO排放到空气中，污染环境；（6）a；（7）不必要（因为该实验要求先通过量的CO将系统内的空气排尽）。

4．（2020·山西朔州一模）某校化学研究性学习小组，在学习金属的冶炼以后，对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后分析：

①学生对相关装置进行分析和比较发现这些装置既有各自的优点，同时也发现各个中均存在一些不足，具体看下表：

人教版、广东版、山东版上海科学技术出版社 2005（7—8）化学教育杂志现象明显、有环保意识现象明显、有环保意识且尾气得以利用现象明显、有环保意识不足之处：①反应结束滞留在装置中的一氧化碳无法处理；②进入硬质试管中的气体所含杂质没有处理；③经实验发现尾气点燃时，有时燃烧有时不燃烧，而且安全性差。

②根据高三拓展教材中一氧化碳还原氧化铁的实验要求，在上述实验的基础上学生设计了相对更为合理的实验，重点避免了上述三个不足。其中一氧化碳的制备是利用甲酸和浓硫酸共热到60~80℃可发生脱水反应：HCOOH浓硫酸    ℃ ℃ 80 ~ 60CO↑+H 2 O。

请根据以下各图进行选择形成一套相对较为合理的实验装置图（某些装置可重复使用）

请回答以下问题：

（1）合理实验装置的连接顺序是（写小写字母）________________________。

（2）在反应时强调先产生CO气体，一会再点燃加热Fe 2 O 3 的酒精灯，原因是____。

A．因为一般反应从左到右进行 B．排除体系内的空气，使反应过程更安全 C．甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO气体 D．此反应加热时间长有利于产生CO（3）请说出你所选择的第一个石灰水洗气瓶的作用是_____________________。

（4）在观察到硬质玻璃管中由_________色完全变为________________时停止加热，然后继续________________________，原因是防止铁被氧化。

（5）硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是________________________。

（6）该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集到起来，收集的气体前后有几瓶，若分别先后编号，点燃各个瓶中的气体，中间编号的集气瓶中气体（填实验现象，下同）________________，前后编号的集体瓶中气体________________，原因是________________________________________。

【解析】（1）在考虑装置连接顺序时，一般包含四个主要部分，即气体制备、气体除杂、反应装置、尾气处理装置，再加上一些特别要注意的地方，本题中空气气囊的位置、气体在进入加热装置之前必须要先干燥，最后得出合理的实验装置连接顺序是j→c→d→f→g→h→i→a→b→f→g→e。（2）在可燃性气体加热反应之前，一定要把装置内的空气排干净，以免加热时发生危险，故选B。（3）吸收CO自发生装置内带出的杂质气体，如HCOOH、CO 2、SO 2。（4）通CO至装置冷却到室温，防止金属被氧化。（6）刚开始收集的气体中含有空气，最后结束时通入空气将残留的CO排出，故这两种情况下收集的气体点燃时有爆鸣声。中间收集的气体是没反应完全的CO（CO 2 已经被NaOH溶液吸收），点燃时可以安静燃烧，发出淡蓝色火焰。

【答案】（1）j→c→d→f→g→h→i→a→b→f→g→e（2）B（3）除去气体中的杂质（可能杂质是HCOOH、CO 2、SO 2）（4）红棕色变为黑色；通一氧化碳冷却至室温（5）Fe 2 O 3 +3CO 2Fe+3CO 2（6）气体安静燃烧，发出蓝色火焰；点燃有爆鸣声（或有火球喷出），收集的气体不纯净。

5．为了证明CO具有还原性，有人设计了下列实验：

（1）装置B中最适宜的试剂是_______________。

（2）装置D中发生反应的化学方程式是___________________________________。

（3）必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是_______________________。

（4）若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确认CO具有还原性，应在上图中装置_______与装置_______之间连接下列的哪一种装置? _______。

【解析】（1）装置B用来除去HCl，最适宜的试剂是饱和NaHCO 3 溶液。（2）装置D中发生反应的化学方程式是C+CO 2 2CO（3）水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H 2，H 2 也能使CuO还原，故不能证明CO具有还原性，所以必须用装置C除去气体中的水蒸气。（4）若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性，应在上图中装置D与E之间连接装置④，以除去其中的CO 2。验证CO具有还原性的常用实验方法是CO还原氧化铜的实验，通过黑色固体变红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊来说明。除去尾气中的CO的常用方法是点燃法。

【答案】（1）饱和NaHCO 3 溶液（2）C+CO 2 2CO（3）水蒸气进入D中，在高温下能跟碳反应生成H 2，H 2 也能使CuO还原，这样就不能证明CO是否具有还原性（4）D；E；④ 6．（2020·抚顺一模）某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。

已知：

PdCl 2 溶液可用于检验 CO，反应的化学方程式为 CO+PdCl 2 +H 2 O ＝CO 2 +2HCl+Pd↓（产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊）。

（1）实验时要通入足够长时间的N 2，其原因是____________________。

（2）装置B的作用是____________________。

（3）装置C、D中所盛试剂分别为________________、____________，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为_________________________。

（4）该装置的缺点是_________________________。

（5）资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18gSiO 2 和8.4g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44L，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为___________。

（6）设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：____________________________。

【解析】（1）碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验时要将装置中的空气排尽，所以实验时要通人足够长时间的N 2 ；（2）根据装置图可知，B装置可以作安全瓶，防止倒吸；（3）根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验有没有二氧化碳，D装置用来检验一氧化碳，所以置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl 2 溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有一氧化碳，检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO 2 +4C 2CO 2 ↑+2CO↑+3Si；（4）一氧化碳有毒，有能排放到空气中，而该装置没有尾气吸收装置将CO吸收；（5）取18gSiO 2 物质的量n（SiO 2）＝60g/mol18g＝0.3mol，8.4g焦炭物质的量n（C）＝12g/mol8.4g＝0.7mol，因为焦炭过量，充分反应后收集到标准状况下的13.44L气体中只有CO，其物质的量n（CO）＝22.4L/mol13.44L＝0.6mol，固体产物只有Si和SiC，假设n（Si）＝x，n（SiC）＝y，根据硅元素守恒，则有：x+y＝0.3mol，SiO 2 +2C 2CO↑+Si，Si+C SiC，根据碳元素守恒：n（CO）+n（SiC）＝0.6mol+y＝0.7mol，解得：x＝0.2mol，y＝0.1mol，得到Si和SiC的物质的量之比为n（Si）∶n（SiC）＝0.2mol∶0.1mol＝2∶1；（6）验证碳酸、硅酸的酸性强弱，产生的CO 2 气体先通过饱和碳酸氢钠溶液除去混有的杂质气体，然后再通入硅酸风传溶液发生反应CO 2 +H 2 O+Na 2 SiO 3＝Na 2 CO 3 +H 2 SiO 3 ↓，说明酸性H 2 CO 3 ＞H 2 SiO 3。

【答案】（1）将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰；（2）作安全瓶，防止倒吸（3）澄清石灰水；PdCl 2 溶液（1分）；3SiO 2 +4C 2CO 2 ↑+2CO↑+3Si（4）无尾气吸收装置（5）2∶1（6）向Na 2 SiO 3 溶液中通入CO 2 气体，溶液变浑浊二、制二氧化碳型实验综合题 7．（2018·安庆二模）氨基甲酸按（NH 2 COONH 4）是一种白色固体，可由两种常见气体制取，其易分解、易水解，可用于医药、氨化剂等。某科研小组利用以下装置制备氨基甲酸铵。回答下列问题：

（1）写出a中的固体药品的名称________，制取氨气的原理为（结合化学方程式并用简要的文字加以说明）_______________________________。

（2）恒压滴液漏斗的作用是_______________________。

（3）有同学建议该CO 2 发生装置直接改用代替，你认为他的改进有何优点（试述一种）：_______________________。

（4）反应器C中发生反应的化学方程式为____________________________。

（5）双通玻璃管的作用_________________；b中溶液的作用___________。

（6）上述制得的氨基甲酸铵可能含有碳限氢铵、碳酸铵中的一种或两种。

①设计方案，进行成分探究，请填写表中空格。限选试剂：蒸馏水、稀HNO 3、BaCl 2 溶液、Ba（OH）2 溶液、AgNO 3 溶液、稀盐酸。实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解。得到无色溶液步骤2：向试管中加入过量的BaCl 2 溶液，静置。溶液不变浑浊，则证明固体中不含有________。

步骤3：取步骤2的上层清液于试管中加入少量的______。溶液变浑浊，则证明固体中含有_______。

②根据①的结论：取氨基甲酸铵样品15.80g，用上题步骤经充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为5.91g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为________。

【解析】由题意结合实验装置可得，三颈烧瓶中产生氨气，锥形瓶中产生CO 2，经除杂干燥后的氨气和CO 2 在反应器C中反应生成氨基甲酸铵。（1）恒压滴液漏斗盛有浓氨水，是利用NH 3 •H 2 O受热分解产生氨气，所以a中的固体药品可以是新制生石灰（或氢氧化钠固体、碱石灰等）；生石灰主要成分为CaO，滴入氨水发生反应：CaO+NH 3 •H 2 O＝Ca（OH）2 +NH 3 ↑，CaO吸水且放热促进氨气生成。（2）a中产生气体，使压强增大，使用恒压滴液漏斗可以平衡漏斗与三颈烧瓶中的压强，使漏斗内液体顺利滴下。（3）原装置，用稀盐酸与碳酸钙制取二氧化碳，需要除去HCl气体，因为氨基甲酸铵易分解、易水解，所以需要干燥，并且稀盐酸与碳酸钙的反应放热，会降低氨基甲酸铵的产率，替代装置，具备如下优点：①装置简单，无需干燥；②低温环境，提高产率等。（4）氨气和CO 2 在反应器C中反应生成氨基甲酸铵，根据原子守恒，化学方程式为：2NH 3 +CO 2 ＝H 2 NCOONH 4。（5）右侧烧杯中浓硫酸的作用

是：①防止C中生成的氨基甲酸铵与空气中的水蒸气接触而水解，②吸收剩余的氨气，所以双通玻璃管的作用是防止倒吸；锥形瓶中用稀盐酸与碳酸钙制取二氧化碳，二氧化碳中会有氯化氢气体，所以b的作用是吸收氯化氢气体。（6）①碳酸铵能与BaCl 2溶液反应生成BaCO 3 沉淀，碳酸氢铵与BaCl 2 溶液不反应，所以步骤2中溶液不变浑浊，则证明固体中不含（NH 4）2 CO 3 ；碳酸氢铵能与Ba（OH）2 溶液反应生成BaCO 3沉淀，所以步骤3中加入的试剂可以是Ba（OH）2，溶液变浑浊，则证明固体中含有NH 4 HCO 3。②由题意，氨基甲酸铵样品15.80g，BaCO 3 沉淀的质量为5.91g，根据碳原子守恒，n［（NH 4）2 CO 3 ］＝n（BaCO 3）＝197g/mol5.91g＝0.03mol，m［（NH 4）2 CO 3 ］＝0.03mol×79g/mol＝2.37g，m［NH 2 COONH 4 ］＝15.80g－2.37g＝13.43g，所以样品中氨基甲酸铵的质量分数为：15.80g13.43g×100%＝85.0%。

【答案】（1）新制生石灰（NaOH固体、碱石灰均可）；CaO+NH 3 ·H 2 O＝Ca（OH）2 +NH 3 ↑，CaO吸水且放热促进氨气生成。（填“NaOH固体”则要“放热且降低氨气溶解度促进氨气放出”，合理即可）（2）平衡压强，使漏斗内液体顺利滴下（3）①装置简单，无需干燥；②低温环境，提高产率（答其中一点即可）（4）2NH 3 +CO 2 ＝H 2 NCOONH 4（5）防止倒吸；吸收氯化氢气体（6）①（NH 4）2 CO 3 ；Ba（OH）2 ；NH 4 HCO 3 ②85.0%（0.85）8．（2020·吕梁高三上学期期中）某石灰石块状样品中含有不溶于酸的杂质，拟用下图所示装置测定其中CaCO 3 的质量分数。

回答下列问题：

（1）写出检验A装置气密性的一种简单操作方法___________________________。

（2）将样品加入试管A的正确方法是__________________。

（3）用托盘天平称取样品Wg，若所用天平游码标尺最大量程为5g，则与此天平配套的砝码中最小的砝码质量（选填编号字母）_________。

A．1g B．2g C．5g D．10g（4）在读取量筒内液面读数时应注意（选填编号字母）_________。

A．视线与凹液面最低处相平B．视线与凹液面弧线相切 C．读数时应使广口瓶内液面与量筒内液面相平D．读数时不一定使广口瓶内液面与量筒内液面相平

【解析】（1）A中含有分液漏斗，所以检验装置气密性的方法是先夹紧止水夹，在分液漏斗中加入较多的水，再开启分液漏斗活塞。过一会儿，分液漏斗中液面不再下降，说明A装置气密性好，否则气密性不好（其它合理答案只要简单合理，同样给分）。（2）由于碳酸钙是块状固体，所以将样品加入试管A的正确方法是：将试管平放，用镊子将样品小块放入试管口内，将试管慢慢立起，使样品缓缓滑入管底。（3）所用天平游码标尺最大量程为5g，则与此天平配套的砝码中最小的砝码质量就是5g，答案选C。（4）在读取量筒内液面读数时除应注意视线与凹液面最低处相平外，还必须保证内外压强相等，所以读数时应使广口瓶内液面与量筒内液面相平，因此答案选AC。

【答案】（1）先夹紧止水夹，在分液漏斗中加入较多的水，再开启分液漏斗活塞。过一会儿，分液漏斗中液面不再下降，说明A装置气密性好，否则气密性不好（其它合理答案只要简单合理，同样给分）。（2）将试管平放，用镊子将样品小块放入试管口内，将试管慢慢立起，使样品缓缓滑入管底。（3）C（4）AC 9．（2020·湖北百所重点高中联考）某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg能与CO 2 发生反应，推测活泼金属钠也能与CO 2 发生反应，因此兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究（尾气处理装置已略去）。已知：常温下CO能使一些化合物中的金属离子还原。例如：PdCl 2 +CO+H 2 O＝Pd↓+CO 2 +2HCl反应生成黑色的金属钯，此反应也可用来检测微量CO的存在。

请回答下列问题：

（1）通常实验室制取CO 2 气体的离子方程式是___________________________，为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，上图A处应选用的装置是_______（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。若要制取干燥、纯净的CO 2 气体，装置B中应盛放的试剂是________溶液，装置C中应盛放的试剂是________。

（2）观察实验装置图可知Na与CO 2 反应的条件是____________________，检查装置的气密性完好并装入药品后，在点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是先________，待装置E中出现____________现象时，再点燃酒精喷灯。

（3）假设CO 2 气体足量，在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况，请分析并回答问题：

①若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是______________________________________。

②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是_________________________________________。

（4）请判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐？______。请用文字简要说明理由____________________________________________________。

【解析】（1）通常实验室制取CO 2 气体是用CaCO 3 与盐酸反应。装置Ⅲ可“随开随用，随关随停”，装置B用于除去CO 2 气体中混有的HCl装置C用于干燥CO 2。（2）由装置图可知Na与CO 2 反应的条件是高温或强热。为防止Na与空气中的氧气反应，点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是先通入CO 2，排出空气。（3）①由装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，说明Na与CO 2 反应肯定有Na 2 CO 3 生成，根据氧化还原反应规律，另一固体物质应该是“C”。②由F中的现象判断有CO生成；同样判断出另一固体产物也是Na 2 CO 3，反应物中共有Na、C、O三种元素，因此不能生成酸式盐。

【答案】（1）CaCO 3 +2H + ＝Ca 2+ +H 2 O+CO 2 ↑；Ⅲ；饱和NaHCO 3 ；浓H 2 SO 4（2）高温或强热；打开Ⅲ中的止水夹；澄清的石灰水变浑浊（3）①4Na+3CO 2 2Na 2 CO 3 +C ②2Na+2CO 2 Na 2 CO 3 +CO（4）生成正盐。因为反应物共有三种元素，没有氢元素，因此不能生成酸式盐 10．（2020·太原四中期中考题）某活动课程小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO 2 气体，制备Na 2 CO 3 溶液。为了防止通入过量的CO 2 气体生成NaHCO 3，设计了如下实验步骤：a．取25mLNaOH溶液吸收过量的CO 2 气体，至CO 2 气体不再溶解；b．小火煮沸溶液1～2min，赶走溶解在溶液中的CO 2 气体；c．在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使其充分混合反应。

（1）此方案能制得较纯净的Na 2 CO 3，写出c步骤的离子方程式___________________。此方案第一步的实验装置如图所示：

（2）加入反应物前，如何检查整个装置的气密性______________________。

（3）若用大理石与盐酸制CO 2，则装置B中盛放的试剂是__________，作用是______________________。

（4）在实验室通常制法中，装置A还可作为下列______（填序号）气体的发生装置。

①CH 4 ②H 2 ③Cl 2 ④CH 2 ＝CH 2（5）已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%，室温下该溶液密度为1.44g/mL，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，计算用此种方法制备所得Na 2 CO 3溶液的物质的量浓度为________。

【解析】本题考查离子方程式的书写、基本实验操作、一定物质的量浓度的计算等有关知识。a步发生的化学反应：NaOH+CO 2 ＝NaHCO 3，c步发生的化学反应：NaHCO 3 +NaOH＝Na 2 CO 3 +H 2 O。对于装置气密性的检验，要注意仪器的特点，可以一次检查A、B的气密性：用止水夹夹住B．C间的乳胶管；然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气；也可分别检查A、B的气密性：用弹簧夹夹住A．B间的乳胶管，先检查A的气密性：塞紧橡皮塞，从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，停止加水后，漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变，说明装置不漏气。然后检查B的气密性：向烧杯中注入少量水，使导管口浸入水中，双手捂住广口瓶片刻后导管口有气泡冒出，松开手后，有少量水进入导管形成水住，说明装置不漏气。装置A能用于液体与固体或液体与液体反应，且不需要

加热制取气体。c（NaOH）＝M    1000＝40g/mol% 0 4 1.44g/cm /L 1000cm3 3 ＝14.4mol/L，根据2NaOH~Na 2 CO 3，则c（Na 2 CO 3）＝21c（NaOH）＝21×14.4mol/L＝7.2mol/L。

【答案】（1）HCO 3－ +OH －＝CO3 2－ +H2 O（2）方法①：可一次检查A．B的气密性：用止水夹夹注B、C间的乳胶管；然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面。过一会，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气。

方法②：也可分别检查A、B的气密性：用弹簧夹夹住A、B间的乳胶管，先检查A的气密性；塞紧橡皮塞，从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，停止加水后，漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变，说明装置不漏气。然后检查B的气密性：向烧杯中注入少量水，使导管口浸入水中，双手捂住广口瓶片刻后导管口有气泡冒出，松开手后，有少量水进入导管形成水柱，说明装置不漏气。

（3）饱和碳酸氢钠溶液；吸收HCl气体（4）②（5）7.2mol/L