Question

學習化學一年后，同學們對課本上“活動性較強的金屬一般可以將位于其后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來”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，用金屬鈉來探究下列問題：

【提出問題】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：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放出氫氣。

【實驗探究】

實驗一：① 在實驗室中，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)藍色沉淀，但沒有紅色的物質(zhì)析出；

③ 按照步驟②將金屬鈉投入水中，待反應結(jié)束后滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅。

實驗二：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】

⑴ 金屬鈉保存在煤油中的原因是：           ▲           。

⑵ 根據(jù)上述資料寫出鈉塊投入水中發(fā)生反應的化學方程式：     ▲      。鈉投入硫酸銅溶液中總的化學反應方程式            ▲         。氫氧化銅受熱分解成氧化銅和水，若將24.0g剩余固體繼續(xù)高溫加熱，發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了2.4g后質(zhì)量不再改變，寫出此過程中可能發(fā)生反應的化學方程式       ▲       。

⑶ 實驗二中生成的黑色顆粒是     ▲      ，而白色物質(zhì)可能是什么呢？

① 同學們圍繞白色物質(zhì)可能是什么產(chǎn)生如下猜想：甲認為白色物質(zhì)是氧化鈉，乙認為是碳酸鈉，丙認為是氧化鈉和碳酸鈉的混合物，丁認為是氫氧化鈉。

我認為丁的猜想是錯誤的，理由是     ▲      。

② 對白色物質(zhì)是什么進行實驗再探究，方案設計如下：

方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過濾，向濾液中加入無色酚酞試液，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       ▲         。

方案3：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過濾，向濾液中加入過量的   ▲   溶液（供選試劑：A.石灰水B.氯化鈣溶液 C.硫酸銅溶液，填序號），出現(xiàn)白色沉淀，然后過濾，再向溶液里滴加無色酚酞試液，無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)。則  ▲  （在甲、乙、丙中選）的猜想成立。

③ 評價與反思：小娟同學認為實驗方案1得出的結(jié)論不正確，其理由是      ▲     ；

實驗室中的金屬鈉著火時，你的滅火方法是    ▲    。

【拓展應用】測定實驗中使用的標有質(zhì)量分數(shù)為16％的鹽酸(圖1)的實際質(zhì)量分數(shù)。

（1）為了測定，需配制20%的氫氧化鈉溶液100g。配制步驟有：①溶解 ②計算，需氫氧化鈉  ▲  g ③裝瓶并貼標簽 ④稱取氫氧化鈉，量取水  ▲  mL(水的密度為1g/mL)。其正確的順序為    ▲    （填序號）。

  配制氫氧化鈉溶液時，需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、滴管及     ▲    。

（2）小明同學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測定儀測定滴加過程中溶液的pH。圖2為測定儀打印出的滴加鹽酸的質(zhì)量與溶液pH的關(guān)系圖。

 

①a點對應的溶液呈  ▲  （填“酸性”、“堿性”或“中性”）；b點對應的溶液中的溶質(zhì)為     ▲     (寫化學式)。

②請以此次測定的數(shù)據(jù)，列式計算該鹽酸的實際質(zhì)量分數(shù)？（2分）

    ▲     

（3）該鹽酸的實際質(zhì)量分數(shù)與標簽上標出的質(zhì)量分數(shù)不一致的可能原因       ▲       （不考慮誤差）。

Answer 1

【問題討論】

⑴防止鈉與氧氣反應變質(zhì),   

⑵2Na+2H₂O==2NaOH+H₂↑； 

2Na+CuSO₄ + 2H₂O==Cu(OH) ₂+Na₂SO₄+H₂↑；   4CuO==2Cu₂O+O₂↑

⑶ 碳(或C)

①反應物中沒有氫元素；      ②碳酸鈉（或Na₂CO₃）；   B ；  乙； 

③碳酸鈉溶液也是堿性的；      用黃沙掩埋（其它答案合理也給分）

【拓展應用】（1）20；  80；   ②④①③；  玻璃棒  

（2）①酸性；   NaOH、NaCl

②設：此鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為x   

                NaOH + HCl = NaCl + H₂O          （1分）

                40    36.5                           

20g×20%  25g×x                     

             40/36.5= 20g×20%/（25g×x）      

x= 14.6%                           （1分）

答：此待測鹽酸質(zhì)量分數(shù)為14.6％   

（3）鹽酸具有揮發(fā)性