(2013?高淳縣二模)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:CO
2)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CO
2的集氣瓶中,觀察到鈉在CO
2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】
(1)金屬鈉保存在煤油中的原因是:
防止鈉與氧氣和水反應(yīng)變質(zhì)
防止鈉與氧氣和水反應(yīng)變質(zhì)
.
(2)根據(jù)上述資料寫出鈉塊投入水中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
.
(3)實(shí)驗(yàn)二中生成的黑色顆粒是
碳
碳
,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
反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素
反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素
.
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
碳酸鈉
碳酸鈉
.
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
B
B
溶液(供選試劑:A.石灰水B.氯化鈣溶液 C.硫酸銅溶液),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
乙
乙
(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
碳酸鈉溶液也是堿性的
碳酸鈉溶液也是堿性的
;
實(shí)驗(yàn)室中的金屬鈉著火時(shí),你的滅火方法是
用沙子覆蓋
用沙子覆蓋
.
【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
20
20
g ③裝瓶并貼標(biāo)簽 ④稱取氫氧化鈉,量取水
80
80
mL(水的密度為1g/mL).其正確的順序?yàn)?!--BA-->
②④①③
②④①③
(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
玻璃棒
玻璃棒
.
(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
酸性
酸性
(填“酸性”、“堿性”或“中性”);
b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為
NaCl、NaOH
NaCl、NaOH
(寫化學(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)?
(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
鹽酸具有揮發(fā)性
鹽酸具有揮發(fā)性
(不考慮誤差).