Question

【題目】（1）某化學興趣小組的同學向無水乙醇中放入一小塊金屬鈉,觀察到有氣泡產生。小組同學對這一現象產生了興趣,進行了如下探究

（提出問題）無水乙醇和金屬鈉反應產生的氣體是什么?

（查閱資料）I無水乙醇(CH3CH2OH)和金屬鈉反應生成乙醇鈉CH3CH2ONa)和一種常見的可燃性氣體;

Ⅱ濃硫酸具有較強的吸水性，可用作某些氣體的干燥劑,比

Ⅲ白色的無水硫酸銅粉末遇水后會變成藍色。

（猜想與假設）猜想一：CO；猜想二：CH4；猜想三：H2。興趣小組的同學提出上述猜想的理論依據是_______________

（設計并實驗）興趣小組的同學分成甲、乙兩組設計實驗方案進行探究。

①甲組同學設計的實驗方案如下:

實驗操作	實驗現象	實驗結論
將反應產生的氣體點燃在火焰上方罩一個干燥的冷燒杯	燒杯內壁有小液滴生成	猜想三成立

②乙組同學認為只完成上述實驗猜想二也可能成立理由是 _________，并設計了如下實驗進一步驗證：將反應產生的氣體點燃，燃燒產物依次通人A、B裝置(如圖2)，測得A裝置中質量增大，B裝置中質量不變乙組的同學根據實驗數據分析，證明猜想_________成立

（得出結論）無水乙醇與金屬鈉反應的化學方程式為_____________；該反應的基本反應類型是____________。

（實驗反思）甲組同學受到乙組同學的啟發認為只需要增加一個實驗:再在火焰上方罩一個內壁蘸有澄清石灰水的燒杯，觀察現象，就能使本組的實驗方案更加完善。你認為此方案________ (選填“合理”或“不合理”)。

（拓展延伸）要確認該實驗過程中所用的乙醇是無水乙醇的實驗方法是____________。

（2）小明同學為了測定實驗室中一瓶標簽破損的硫酸的溶質質量分數，他取20g該硫酸于燒杯中，向其中加入10g鋅粉(鋅粉過量)，完全反應后測得燒杯內物質的總質量為29.9g。該瓶硫酸的溶質質量分數是___________?

Answer 1

【答案】質量守恒定律 甲烷燃燒也能生成水 三 2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑ 置換反應 合理 取樣，加入無水硫酸銅固體，顏色無變化，證明是無水乙醇 24.5%

【解析】

（1）[猜想與假設]興趣小組的同學提出上述猜想的理論依據是質量守恒定律，即反應前后元素種類不變；

[設計并實驗]②甲烷燃燒生成二氧化碳和水，所以將反應產生的氣體點燃在火焰上方罩一個干燥的冷燒杯，燒杯內壁有小液滴生成；乙組同學認為只完成上述實驗，猜想二也可能成立。
B裝置中質量不變，說明反應沒有生成二氧化碳，A裝置質量增大，說明反應生成了水，即氣體是氫氣，證明猜想三成立；

[得出結論]無水乙醇與金屬鈉反應生成乙醇鈉和氫氣，反應的化學方程式為：2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑．反應是一種化合物和一種單質反應生成另外一種化合物和另外一種單質，屬于置換反應；

[實驗反思]在火焰上方罩個內壁蘸有澄清石灰水的燒杯，如果澄清石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳，反之則沒有生成二氧化碳，所以可以分別驗證是否有水和二氧化碳生成，因此此方案合理合理；

[拓展延伸]白色固體無水硫酸銅能和水反應生成藍色固體五水硫酸銅，利用這一特點可以：取樣，加入無水硫酸銅固體，顏色無變化，證明是無水乙醇；

（2）氫氣的質量為20g+10g-29.9g=0.1g，設硫酸的質量是x，

x=4.9g，

該瓶硫酸的溶質質量分數是×100%=24.5%，

答：該瓶硫酸的溶質質量分數是24.5%。