Question

3．小明同學(xué)在課外閱讀中得知：鈉是一種活潑金屬，常溫下能與氧氣，水發(fā)生反應(yīng)，其中鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，在實(shí)驗(yàn)室，該同學(xué)選取50ml一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸銅溶液于燒杯中，再取綠豆大小的鈉投入硫酸銅溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾液和藍(lán)色濾渣，并對(duì)濾液的成分進(jìn)行探究．
【提出問題】濾液中溶質(zhì)的成分是什么？
【查閱資料】已知Na₂SO₄的水溶液呈中性．
【猜想與假設(shè)】
猜想一：Na₂SO₄；
猜想二：Na₂SO₄、NaOH；
猜想三：Na₂SO₄、CuSO₄；
猜想四：Na₂SO₄、CuSO₄、NaOH；
其中不合理的是硫酸銅與氫氧化鈉不能在溶液中共存；
【實(shí)驗(yàn)方案與驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	取少量濾液于試管中，觀察現(xiàn)象	溶液為無色	猜想一或二成立
實(shí)驗(yàn)二	另取少量濾液于試管中，向其中滴加酚酞試劑	無明顯現(xiàn)象	猜想一成立
實(shí)驗(yàn)三	常溫下，再取少量濾液，測(cè)溶液酸堿度	pH=7	猜想一成立

【拓展延伸】金屬鈉在運(yùn)輸、保存中應(yīng)該注意防潮．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)物有可能剩余來分析；
【實(shí)驗(yàn)方案與驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)一：根據(jù)硫酸銅溶液是藍(lán)色的來分析；
實(shí)驗(yàn)二：根據(jù)氫氧化鈉溶液顯堿性來分析；
實(shí)驗(yàn)三：根據(jù)溶液的酸堿性來分析；
【拓展延伸】根據(jù)題干信息來分析．

解答 解：【猜想與假設(shè)】將金屬鈉投入硫酸銅溶液中后，鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣，氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉．
若氫氧化鈉與硫酸銅恰好完全反應(yīng)，二者都沒有剩余則反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)只有硫酸鈉．
若氫氧化鈉有剩余，則反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)有硫酸鈉、氫氧化鈉；
所以硫酸銅有剩余，反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)有硫酸鈉、硫酸銅．
因?yàn)榱蛩徙~與氫氧化鈉能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，所以二者不能共存．
故填：Na₂SO₄、NaOH；硫酸銅與氫氧化鈉不能在溶液中共存（答案合理即可）；
【實(shí)驗(yàn)方案與驗(yàn)證】
實(shí)驗(yàn)一：因?yàn)榱蛩徙~溶液是藍(lán)色，所以若濾液為無色，則一定不含硫酸銅，即猜想一或猜想二成立；故填：一或二；
實(shí)驗(yàn)二：氫氧化鈉溶液顯堿性，能使無色的酚酞試液變紅色，而該濾液不能使之變色，所以濾液中一定不含氫氧化鈉，所以猜想一成立；故填：一；
實(shí)驗(yàn)三：氫氧化鈉溶液顯堿性，pH＞7；Na₂SO₄的水溶液呈中性，pH=7，所以若濾液的pH=7，則猜想一成立；故填：一；
【拓展延伸】因?yàn)榻饘兮c的化學(xué)性質(zhì)活潑，且能與水反應(yīng)，所以要防潮．故填：防潮．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)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(huì)設(shè)計(jì)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(shí)奠定基礎(chǔ)．