Question

3．小明同學(xué)在“金屬拓展閱讀”活動中了解到：金屬鈉在常溫下與水劇烈反應(yīng)能生成一種可燃性氣體．教師結(jié)合小明已有知識設(shè)計了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
【小資料】金屬鈉一般存放在煤油中或用石蠟封存，煤油的密度為0.8g/mL．
（1）問題：采取上述保存金屬鈉的方法中，煤油或石蠟的作用是隔絕水、隔絕空氣．
（2）實(shí)驗(yàn)過程

	操作	現(xiàn)象及解釋
①	打開止水夾a及分液漏斗活塞，待液體充滿大試管后，關(guān)閉止水夾a及分液漏斗活塞．	液體分層，鈉熔成銀白色小球，在液體分層的界面上方跳動，產(chǎn)生大量氣泡，下層溶液變成紅色，并逐漸被壓入B中．金屬鈉的物理性質(zhì)：銀白色、熔點(diǎn)低、密度小于水的密度（或大于煤油）．
②	打開止水夾b，待B中部分溶液進(jìn)入C中，迅速關(guān)閉止水夾b．	反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O．
③	打開止水夾c	反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
④	將燃著的木條伸到導(dǎo)管尖嘴處，打開止水夾a； 在火焰上方罩一個干冷的燒杯．	氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 燒杯內(nèi)壁有無色液滴生成，A中氣體為氫氣．

（3）反思分析
①金屬鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑．
②反應(yīng)結(jié)束，C中溶液變成無色后，其溶質(zhì)是NaCl；NaCl和HCl（指示劑除外，寫出所有可能）．
③金屬鈉著火不能（填“能”或“不能”）用水把它澆滅．
④把金屬鈉放在空氣中，經(jīng)過一系列的變化后，最終的產(chǎn)物是Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬鈉在常溫下與水劇烈反應(yīng)能生成一種可燃性氣體回答；
（2）①根據(jù)信息鈉熔成銀白色小球，在液體分層的界面上方跳動分析物理性質(zhì)；
②根據(jù)酚酞試液變成紅色知道生成氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，寫出方程式；
③根據(jù)二氧化碳被氫氧化鈉反應(yīng)，使瓶內(nèi)的氣壓變小，導(dǎo)致燒杯中的稀鹽酸倒流并與生成的碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳分析，寫出相應(yīng)的方程式；
（3）根據(jù)酚酞試液變紅和④中產(chǎn)生的結(jié)論分析錯誤是氫氧化鈉和氫氣，寫出反應(yīng)的方程式；根據(jù)碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的程度分析其中的溶質(zhì)；
根據(jù)題中信息可知金屬鈉著火不能用水把它澆滅解答．

解答 解：（1）金屬鈉在常溫下與水劇烈反應(yīng)能生成一種可燃性氣體，因此要用石蠟或煤油隔離水和空氣，防止發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生危險；
（2）①鈉熔成銀白色小球，在液體分層的界面上方跳動，說明鈉的熔點(diǎn)低，是銀白色的金屬，密度比水小，比煤油大的物理性質(zhì)；
②鈉與水反應(yīng)后生成的溶液能使酚酞試液變成紅色，根據(jù)元素守恒說明生成了氫氧化鈉，打開止水夾b時進(jìn)來的氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，
故反應(yīng)的方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
③因?yàn)槎�氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)使瓶內(nèi)的氣壓變小，導(dǎo)致燒杯中的稀鹽酸倒流并與生成的碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳而出現(xiàn)氣泡的現(xiàn)象，
反應(yīng)的方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）①鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生了使酚酞試液變紅的氫氧化鈉和④中結(jié)論產(chǎn)生氫氣，故方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑；
②C中是碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)，若二者完全反應(yīng)，溶質(zhì)只有氯化鈉，若不完全反應(yīng)，可能剩鹽酸，但沒有碳酸鈉：因?yàn)榭吹郊t色消失，溶液不顯酸性；
故可能是：NaCl；NaCl和HCl；
③因?yàn)殁c和水反應(yīng)，屬鈉著火不能用水把它澆滅；
④Na的性質(zhì)活潑，易與空氣中氧氣反應(yīng)生成Na₂O，Na₂O易與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH吸收空氣中的水和CO₂生成Na₂CO₃•xH₂O，Na₂CO₃•xH₂O風(fēng)化脫水生成Na₂CO₃．
故答案為：（1）隔絕水、隔絕空氣（合理答案均可）；
（2）①銀白色、熔點(diǎn)低、密度小于水的密度（或大于煤油） （合理答案均可）；
②CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
③Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）①2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑；
②NaCl；NaCl和HCl；
③不能；
④Na₂CO₃．

點(diǎn)評 本題是一道信息給予題，難度較大，關(guān)鍵是根據(jù)題中提供的信息，結(jié)合已有的知識理論即可完成，通過分析很好的培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和分析問題的能力．