Question

某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“鈉在空氣中燃燒的產(chǎn)物”進(jìn)行了探究．其實(shí)驗(yàn)過程為：取一小塊鈉在空氣中加熱片刻后與一定量的水反應(yīng)，收集到V mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，向所得溶液中滴入1.000mol?L^-1的鹽酸溶液30.00mL恰好中和完全．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．試回答下列問題：
（1）甲、乙、丙三套裝置共有

 

處錯(cuò)誤．
（2）丙的操作中，若以酚酞作指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化是

 

．
（3）若V=168，在一定條件下將其引燃，恰好完全反應(yīng)．請(qǐng)將鈉塊在空氣中加熱片刻后所得到的固體成分及其質(zhì)量填入下表：（表格可不填滿也可補(bǔ)充）

成分
質(zhì)量/g

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）分液漏斗的瓶塞沒有打開，無法流出水；排水法測(cè)量氣體體積時(shí)，進(jìn)氣管應(yīng)該短、出氣管長；消耗了30.00mL鹽酸，應(yīng)該使用50ml的酸式滴定管；
（2）滴定結(jié)束前溶液為紅色，滴定結(jié)束后溶液變成無色，據(jù)此判斷滴定終點(diǎn)；
（3）鈉在空氣中加熱反應(yīng)生成過氧化鈉、氧化鈉，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣，鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，依據(jù)鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)結(jié)合鈉原子個(gè)數(shù)守恒計(jì)算生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量，依據(jù)產(chǎn)生氫氣與氧氣在適當(dāng)條件下點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，結(jié)合方程式計(jì)算鈉和過氧化鈉的質(zhì)量．

解答： 解：（1）乙裝置中分液漏斗的瓶塞應(yīng)該打開，否則水無法流出；集氣瓶中導(dǎo)氣管應(yīng)該進(jìn)氣管短、出氣管長，才能夠排水測(cè)量氣體體積；丙裝置中滴定管應(yīng)該選用50mL的滴定管，所以有3處錯(cuò)誤，
故答案為：三；
（2）丙的操作中，若以酚酞作指示劑，滴定結(jié)束前溶液顯示堿性，則溶液為紅色，恰好反應(yīng)時(shí)溶液為中性，則溶液變?yōu)闊o色，所以滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化為：淺紅色或紅色變成無色，且半分鐘內(nèi)不變色，
故答案為：淺紅色或紅色變成無色，且半分鐘內(nèi)不變色；
（3）解：設(shè)反應(yīng)后的固體中鈉物質(zhì)的量為xmol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為ymol，氧化鈉的質(zhì)量為z；
收集到氣體體積n=

0.168L

22.4L/mol

=0.0075mol；消耗鹽酸的物質(zhì)的量為：n（HCl）=1.00mol?L^-1×0.03L=0.03mol，
設(shè)鈉的物質(zhì)的量為x，過氧化鈉的物質(zhì)的量為y，氧化鈉的物質(zhì)的量為zmol，
鈉與水反應(yīng)方程式：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，
                 2        2    1 
                 x      x     0.5x
過氧化鈉與水反應(yīng)的方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
                           2         4     1
                           y         2y    0.5y           
根據(jù)氣體總物質(zhì)的量可得：①0.5x+0.5y=0.0075mol；
氧化鈉與水反應(yīng)：Na₂O+H₂O=2NaOH，
                 1       2
                z        2z
氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)方程式：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，
                            1     1
                          x+2y x+2y+2z              
則：②x+2y+2z=0.03mol，
氫氣與氧氣反應(yīng)的方程式：2H₂+O₂=2H₂O；
                     2   1
                   0.5x 0.5y                
氣體恰好反應(yīng)，則：③0.5x：0.5y=2：1，
聯(lián)立①②③解得：x=0.01mol、y=0.005mol、z=0.05mol，
則鈉的質(zhì)量為：0.01mol×23g/mol=0.23g，
過氧化鈉的質(zhì)量為：0.005mol×78g/mol=0.39g，
氧化鈉的質(zhì)量為：0.005mol×62g/mol=0.31g，
故答案為：

成分	Na2O	Na	Na2O2
質(zhì)量/g	0.31	0.23	0.39

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)，題目難度中等，明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法及中和滴定原理為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，�?）為難點(diǎn)，注意發(fā)生反應(yīng)原理及化學(xué)計(jì)算方法．