Question

14．學(xué)習(xí)化學(xué)一年后，同學(xué)們對課本上“支持燃燒的氣體一般是氧氣”這句話產(chǎn)生了質(zhì)疑．在老師的幫助下，用金屬鈉來探究下列問題：
【提出問題】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】在實(shí)驗(yàn)室中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)金屬鈉保存在煤油中；
實(shí)驗(yàn)：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，瓶內(nèi)附著黑色顆粒，并粘附著白色物質(zhì)．
【問題討論】
（1）金屬鈉保存在煤油中的原因是：鈉的密度比煤油大，能使鈉和空氣隔絕．
（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↑．
（3）實(shí)驗(yàn)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)為丁的猜想是錯誤的，理由是反應(yīng)物中不含有氫元素．
②對白色物質(zhì)是什么進(jìn)行實(shí)驗(yàn)再探究，方案設(shè)計如下：

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案1	取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過濾，向?yàn)V液中加入無色酚酞試液，觀察	溶液變成紅色	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，觀察	溶液中有氣泡冒出	白色物質(zhì)中一定有碳酸鈉．
方案3	（1）取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過濾，向?yàn)V液中加入過量的氯化鈣溶液溶液 （供選試劑：A．石灰水B．氯化鈣溶液　C．硫酸銅溶液） （2）過濾，再向?yàn)V液里滴加無色酚酞試液．	出現(xiàn)白色沉淀 無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)	乙（在甲、乙、丙中選）的猜想成立．

③評價與反思：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顯堿性，也能使酚酞試液變紅色．
【拓展應(yīng)用】測定實(shí)驗(yàn)中使用的鹽酸（如圖）的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
為了測定，小明配制了20%的氫氧化鈉溶液100g然后在燒杯中加入20g配得的氫氧化鈉溶液，再逐滴加入該鹽酸，恰好完全反應(yīng)時測得消耗了25g該鹽酸．
請以此次測定的數(shù)據(jù)，計算該鹽酸的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%，但發(fā)現(xiàn)測得的實(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，可能原因部分氯化氫揮發(fā)出去（不考慮誤差）．

Answer 1

分析 【問題討論】
鈉的密度比煤油大，能夠浸沒在煤油中，從而使鈉和空氣隔絕；
鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣；
化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數(shù)不變；
碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
【拓展應(yīng)用】
氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，隔絕反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計算；
鹽酸易揮發(fā)．

解答 解：【問題討論】
（1）金屬鈉保存在煤油中的原因是：鈉的密度比煤油大，能使鈉和空氣隔絕．
故填：鈉的密度比煤油大，能使鈉和空氣隔絕．
（2）鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑．
故填：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)中生成的黑色顆粒是碳．
故答案為：碳．
①丁的猜想是錯誤的，理由是反應(yīng)物中不含有氫元素，因此不可能生成氫氧化鈉．
故填：反應(yīng)物中不含有氫元素．
②對白色物質(zhì)是什么進(jìn)行實(shí)驗(yàn)再探究，方案設(shè)計如下表所示：

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案1	取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過濾，向?yàn)V液中加入無色酚酞試液，觀察	溶液變成紅色	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，觀察	溶液中有氣泡冒出	白色物質(zhì)中一定有碳酸鈉．
方案3	（1）取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過濾，向?yàn)V液中加入過量的氯化鈣溶液 （供選試劑：A．石灰水B．氯化鈣溶液　C．硫酸銅溶液） （2）過濾，再向?yàn)V液里滴加無色酚酞試液．	出現(xiàn)白色沉淀 無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)	乙（在甲、乙、丙中選）的猜想成立．

③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顯堿性，也能使酚酞試液變紅色．
故填：碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色．
【拓展應(yīng)用】
設(shè)稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量為x，
NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
40    36.5
20g×20%   x
$\frac{40}{20g×20%}$=$\frac{36.5}{x}$，
x=3.65g，
該鹽酸的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{3.65g}{25g}$×100%=14.6%；
但發(fā)現(xiàn)測得的實(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，可能原因是部分氯化氫揮發(fā)出去，導(dǎo)致稀鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減�。�
故填：14.6%；部分氯化氫揮發(fā)出去．

點(diǎn)評 合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．