Question

【題目】金屬鈉與水的反應是中學化學中的一個重要反應。高一化學教材中該實驗曾出現過幾種不同的演示方法。分別如下圖中(A)(B)(C)所示:

(1)現按圖(A)所示的方法，在室溫時，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不可能觀察到的現象是___________(填字母代號)。

A.鈉浮在液面上，并四處游動，最后消失

B.反應過程中鈉熔化成一個光亮的小球

C.反應開始后，溶液由無色變紅色

D.恢復到室溫時，燒杯底部有固體物質析出

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

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)所示的方法進行該實驗，若500mL的礦泉水瓶開始時裝有477.6mL水，用手擠壓礦泉水瓶至水剛好充滿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原狀，假設礦泉水瓶內外均為標準狀況，則大頭針上扎著的鈉粒質量約為_______g。

(3)1998年全國高考試題中的實驗題就是根據圖(B)的原理設計的。題目及部分答案如下：測定一定質量的鋁鋅合金與強酸溶液反應產生的氫氣的體積，可以求得合金中鋁和鋅的質量分數。現有下列實驗用品:800毫升燒杯、10毫升量筒、短頸玻離漏斗、長頸漏斗、玻璃棒、銅網、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸(密度1.19克/毫升)、水。按圖示裝置進行實驗，回答下列問題。(設合金樣品完全反應產生的氣體體積不超過100毫升。)

I、補充下列實驗步驟，直到反應開始進行(鐵架臺和鐵夾的安裝可省略):

①將稱量后的合金樣品用銅網小心包裹好，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，直至水面沒過漏斗頸。[評分標準,凡加水改為加酸者，不論其他后續步驟是否正確，本小題一律0分]

③在100毫升量筒中裝滿水，倒置在盛水的燒杯中(量筒中不應留有氣泡)，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，通過它慢慢加入濃鹽酸，至有氣體產生。

回答下列問題:

a.合金樣品用用銅網包裹的目的是______________。

b.為什么在“②往燒杯中注入水，直至水面沒過漏斗頸”這一步中改加水為加酸會得0分(請寫出兩條原因)：_____________________。

c. “儀器A”可以是_________________。

Answer 1

【答案】 C A 0.046 使樣品在反應時能保持在燒杯底適當的位置(或答避免反應時樣品漂浮,即起鑷子夾持的作用) ①先加酸會導致有部分 H2 逸出而無法收集，影響測定準確度；②不安全或實驗者沒有自我保護意識(因將盛水的量筒倒插入燒杯中時，手會與燒杯中的酸接觸)；③酸的用量太大，浪費試劑。 長頸漏斗

【解析】（1）①將鈉投入到飽和的碳酸鈉溶液中，鈉先和水反應，呈現的現象是：鈉浮在水面上，熔化成一個光亮的小球，并四處游動，最后消失，溶劑水減少，且氫氧根的濃度增大，所以恢復到室溫時，燒杯底部有固體物質析出，由于堿性增強，溶液顏色加深，答案選C。②鈉和水反應生成氫氣和氫氧化鈉，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，銅和氫氧化鈉溶液不反應，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的礦泉水瓶開始時裝有477.6mL水，用手擠壓礦泉水瓶至水剛好充滿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原狀，則反應中產生的氫氣體積是500mL－477.6mL＝22.4mL，在標準狀況下的物質的量是0.001mol，根據方程式2Na+2H2O＝H2↑+2NaOH可知消耗金屬鈉是0.002mol，質量是0.002mol×23g/mol＝0.046g。（3）a.由于鈉與水反應時鈉會四處游動，所以合金樣品用用銅網包裹的目的是使樣品在反應時能保持在燒杯底適當的位置。b.由于先加酸會導致有部分H2逸出而無法收集，影響測定準確度；其次不安全或實驗者沒有自我保護意識；最后酸的用量太大，浪費試劑，所以不能改加水為加酸；c. 向燒杯中加入鹽酸可以用長頸漏斗，則“儀器A”可以是長頸漏斗。