Question

【題目】金屬鈉與水的反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中的一個(gè)重要反應(yīng)。高一化學(xué)教材中該實(shí)驗(yàn)曾出現(xiàn)過(guò)幾種不同的演示方法。分別如下圖中(A)(B)(C)所示:

(1)現(xiàn)按圖(A)所示的方法，在室溫時(shí)，向盛有飽和Na2CO3溶液(滴有幾滴酚酞)的燒杯中，加入一小塊金屬鈉。

①不可能觀察到的現(xiàn)象是___________(填字母代號(hào))。

A.鈉浮在液面上，并四處游動(dòng)，最后消失

B.反應(yīng)過(guò)程中鈉熔化成一個(gè)光亮的小球

C.反應(yīng)開(kāi)始后，溶液由無(wú)色變紅色

D.恢復(fù)到室溫時(shí)，燒杯底部有固體物質(zhì)析出

②按圖(B)所示方法來(lái)收集產(chǎn)生的氣體，需將鈉包好，再放入水中。取相同質(zhì)量的鈉按下列幾種情況收集產(chǎn)生的氣體，在相同條件下體積最大的是______(填字母代號(hào))。

A.用扎有小孔的鋁箔包住鈉

B.用扎有小孔的銅箔包住鈉

C.直接將鈉投人水中

(2)按圖(C)所示的方法進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，若500mL的礦泉水瓶開(kāi)始時(shí)裝有477.6mL水，用手?jǐn)D壓礦泉水瓶至水剛好充滿(mǎn)礦泉水瓶并塞緊帶有鈉的塞子，要使倒置的礦泉水瓶正好恢復(fù)原狀，假設(shè)礦泉水瓶?jī)?nèi)外均為標(biāo)準(zhǔn)狀況，則大頭針上扎著的鈉粒質(zhì)量約為_______g。

(3)1998年全國(guó)高考試題中的實(shí)驗(yàn)題就是根據(jù)圖(B)的原理設(shè)計(jì)的。題目及部分答案如下：測(cè)定一定質(zhì)量的鋁鋅合金與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積，可以求得合金中鋁和鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)用品:800毫升燒杯、10毫升量筒、短頸玻離漏斗、長(zhǎng)頸漏斗、玻璃棒、銅網(wǎng)、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸(密度1.19克/毫升)、水。按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題。(設(shè)合金樣品完全反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積不超過(guò)100毫升。)

I、補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟，直到反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行(鐵架臺(tái)和鐵夾的安裝可省略):

①將稱(chēng)量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好，放在800毫升燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面�！�…

[答案]

②往燒杯中注入水，直至水面沒(méi)過(guò)漏斗頸。[評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),凡加水改為加酸者，不論其他后續(xù)步驟是否正確，本小題一律0分]

③在100毫升量筒中裝滿(mǎn)水，倒置在盛水的燒杯中(量筒中不應(yīng)留有氣泡)，使漏斗頸插入量筒中。燒杯中水面到杯口至少保留約100毫升空間。

④將“儀器A”插入燒杯并接近燒杯底部，通過(guò)它慢慢加入濃鹽酸，至有氣體產(chǎn)生。

回答下列問(wèn)題:

a.合金樣品用用銅網(wǎng)包裹的目的是______________。

b.為什么在“②往燒杯中注入水，直至水面沒(méi)過(guò)漏斗頸”這一步中改加水為加酸會(huì)得0分(請(qǐng)寫(xiě)出兩條原因)：_____________________。

c. “儀器A”可以是_________________。

Answer 1

【答案】 C A 0.046 使樣品在反應(yīng)時(shí)能保持在燒杯底適當(dāng)?shù)奈恢?或答避免反應(yīng)時(shí)樣品漂浮,即起鑷子夾持的作用) ①先加酸會(huì)導(dǎo)致有部分 H2 逸出而無(wú)法收集，影響測(cè)定準(zhǔn)確度；②不安全或?qū)嶒?yàn)者沒(méi)有自我保護(hù)意識(shí)(因?qū)⑹⑺�的量筒倒插入燒杯中時(shí)，手會(huì)與燒杯中的酸接觸)；③酸的用量太大，浪費(fèi)試劑。 長(zhǎng)頸漏斗

【解析】（1）①將鈉投入到飽和的碳酸鈉溶液中，鈉先和水反應(yīng)，呈現(xiàn)的現(xiàn)象是：鈉浮在水面上，熔化成一個(gè)光亮的小球，并四處游動(dòng)，最后消失，溶劑水減少，且氫氧根的濃度增大，所以恢復(fù)到室溫時(shí)，燒杯底部有固體物質(zhì)析出，由于堿性增強(qiáng)，溶液顏色加深，答案選C。②鈉和水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，銅和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以生成氫氣體積最大的是用鋁箔包住鈉，答案選A；（2）若500mL的礦泉水瓶開(kāi)始時(shí)裝有477.6mL水，用手?jǐn)D壓礦泉水瓶至水剛好充滿(mǎn)礦泉水瓶并塞緊帶有鈉的塞子，要使倒置的礦泉水瓶正好恢復(fù)原狀，則反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣體積是500mL－477.6mL＝22.4mL，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的物質(zhì)的量是0.001mol，根據(jù)方程式2Na+2H2O＝H2↑+2NaOH可知消耗金屬鈉是0.002mol，質(zhì)量是0.002mol×23g/mol＝0.046g。（3）a.由于鈉與水反應(yīng)時(shí)鈉會(huì)四處游動(dòng)，所以合金樣品用用銅網(wǎng)包裹的目的是使樣品在反應(yīng)時(shí)能保持在燒杯底適當(dāng)?shù)奈恢谩?/span>b.由于先加酸會(huì)導(dǎo)致有部分H2逸出而無(wú)法收集，影響測(cè)定準(zhǔn)確度；其次不安全或?qū)嶒?yàn)者沒(méi)有自我保護(hù)意識(shí)；最后酸的用量太大，浪費(fèi)試劑，所以不能改加水為加酸；c. 向燒杯中加入鹽酸可以用長(zhǎng)頸漏斗，則“儀器A”可以是長(zhǎng)頸漏斗。