Question

學(xué)習(xí)化學(xué)一年后，同學(xué)們對(duì)課本上“活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬一般可以將位于其后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)”以及“支持燃燒的氣體一般是氧氣”這兩句話(huà)產(chǎn)生了質(zhì)疑。在老師的幫助下，用金屬鈉來(lái)探究下列問(wèn)題：

【提出問(wèn)題】1．金屬鈉能否置換出硫酸銅溶液中的銅？

2．金屬鈉能否在其他氣體（如：CO₂）中燃燒？

【查閱資料】金屬Na性質(zhì)活潑，常溫下，它極易與氧氣反應(yīng)生成白色固體氧化鈉，氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉。金屬鈉還可以與水劇烈反應(yīng)放出氫氣。

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)一：① 在實(shí)驗(yàn)室中，金屬鈉保存在煤油中；

② 用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面煤油后投入硫酸銅溶液中，觀察到溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，但沒(méi)有紅色的物質(zhì)析出；

③ 按照步驟②將金屬鈉投入水中，待反應(yīng)結(jié)束后滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅。

實(shí)驗(yàn)二：將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO₂的集氣瓶中，觀察到鈉在CO₂中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶?jī)?nèi)附著黑色顆粒，并粘附著白色物質(zhì)。

【問(wèn)題討論】

⑴ 金屬鈉保存在煤油中的原因是：           ▲           。

⑵ 根據(jù)上述資料寫(xiě)出鈉塊投入水中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：     ▲      。鈉投入硫酸銅溶液中總的化學(xué)反應(yīng)方程式            ▲         。氫氧化銅受熱分解成氧化銅和水，若將24.0g剩余固體繼續(xù)高溫加熱，發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了2.4g后質(zhì)量不再改變，寫(xiě)出此過(guò)程中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式       ▲       。

⑶ 實(shí)驗(yàn)二中生成的黑色顆粒是     ▲      ，而白色物質(zhì)可能是什么呢？

① 同學(xué)們圍繞白色物質(zhì)可能是什么產(chǎn)生如下猜想：甲認(rèn)為白色物質(zhì)是氧化鈉，乙認(rèn)為是碳酸鈉，丙認(rèn)為是氧化鈉和碳酸鈉的混合物，丁認(rèn)為是氫氧化鈉。

我認(rèn)為丁的猜想是錯(cuò)誤的，理由是     ▲      。

② 對(duì)白色物質(zhì)是什么進(jìn)行實(shí)驗(yàn)再探究，方案設(shè)計(jì)如下：

方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入無(wú)色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色，結(jié)論：白色物質(zhì)中一定有氧化鈉。

方案2：取該樣品少量于試管里，滴加足量鹽酸，溶液中有氣泡冒出，結(jié)論：白色物質(zhì)中一定有       ▲         。

方案3：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入過(guò)量的   ▲   溶液（供選試劑：A.石灰水B.氯化鈣溶液 C.硫酸銅溶液，填序號(hào)），出現(xiàn)白色沉淀，然后過(guò)濾，再向溶液里滴加無(wú)色酚酞試液，無(wú)明顯現(xiàn)象出現(xiàn)。則  ▲  （在甲、乙、丙中選）的猜想成立。

③ 評(píng)價(jià)與反思：小娟同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方案1得出的結(jié)論不正確，其理由是      ▲     ；

實(shí)驗(yàn)室中的金屬鈉著火時(shí)，你的滅火方法是    ▲    。

【拓展應(yīng)用】測(cè)定實(shí)驗(yàn)中使用的標(biāo)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16％的鹽酸(圖1)的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（1）為了測(cè)定，需配制20%的氫氧化鈉溶液100g。配制步驟有：①溶解 ②計(jì)算，需氫氧化鈉  ▲  g ③裝瓶并貼標(biāo)簽 ④稱(chēng)取氫氧化鈉，量取水  ▲  mL(水的密度為1g/mL)。其正確的順序?yàn)?u>    ▲    （填序號(hào)）。

  配制氫氧化鈉溶液時(shí)，需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、滴管及     ▲    。

（2）小明同學(xué)在燒杯中加入配得的氫氧化鈉溶液20g，再逐滴加入該鹽酸。用pH測(cè)定儀測(cè)定滴加過(guò)程中溶液的pH。圖2為測(cè)定儀打印出的滴加鹽酸的質(zhì)量與溶液pH的關(guān)系圖。

 

①a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液呈  ▲  （填“酸性”、“堿性”或“中性”）；b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為     ▲     (寫(xiě)化學(xué)式)。

②請(qǐng)以此次測(cè)定的數(shù)據(jù)，列式計(jì)算該鹽酸的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（2分）

    ▲     

（3）該鹽酸的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽上標(biāo)出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不一致的可能原因       ▲       （不考慮誤差）。

Answer 1

【問(wèn)題討論】

⑴防止鈉與氧氣反應(yīng)變質(zhì),   

⑵2Na+2H₂O==2NaOH+H₂↑； 

2Na+CuSO₄ + 2H₂O==Cu(OH) ₂+Na₂SO₄+H₂↑；   4CuO==2Cu₂O+O₂↑

⑶ 碳(或C)

①反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素；      ②碳酸鈉（或Na₂CO₃）；   B ；  乙； 

③碳酸鈉溶液也是堿性的；      用黃沙掩埋（其它答案合理也給分）

【拓展應(yīng)用】（1）20；  80；   ②④①③；  玻璃棒  

（2）①酸性；   NaOH、NaCl

②設(shè)：此鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x   

                NaOH + HCl = NaCl + H₂O          （1分）

                40    36.5                           

20g×20%  25g×x                     

             40/36.5= 20g×20%/（25g×x）      

x= 14.6%                           （1分）

答：此待測(cè)鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6％   

（3）鹽酸具有揮發(fā)性