Question

【題目】CCTV1撒貝寧主持的《加油向未來》做過這樣一個實驗，專業(yè)人員將大塊的鈉扔入水中瞬間產(chǎn)生爆炸。小耿同學(xué)看到該節(jié)目后，他對鈉產(chǎn)生了強烈的好奇。

（查閱資料）

①鈉是一種活潑金屬，常溫下不與煤油反應(yīng)，能與氧氣、水，二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。與水劇烈反應(yīng)能生成一種可燃性氣體與一種堿。

②密度：煤油0．8g/cm3，水1g/cm3，鈉0．97g/cm3。鈉一般保存在煤油中。

（實驗探究）

老師啟發(fā)下，小耿同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的一套鈉與水反應(yīng)的實驗裝置（夾持儀器已略）。

（實驗步驟）①檢查裝置氣密性；

②向大試管中加入一定體積煤油；

③用小刀切一小塊鈉，放入大試管，塞上橡皮塞；

④打開活塞，通過長頸漏斗向試管中加入水。使煤油的液面升至膠塞，關(guān)閉活塞觀察現(xiàn)象。

請回答下列問題：

（1）金屬鈉保存在煤油中的原因是__________________

（2）圖1中，儀器X的名稱是________

（3）實驗結(jié)束打開活塞，將燃著的木條放到尖嘴處，發(fā)現(xiàn)氣體被點燃，產(chǎn)生________色火焰，罩一個干冷的燒杯在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水霧，生成的氣體是___________（填化學(xué)式）。小季同學(xué)將圖1試管中的水換成足量的硫酸銅溶液，觀察到產(chǎn)生了氣泡和一種藍(lán)色沉淀。沒有看到有紅色的銅生成，根據(jù)實驗探究和查閱資料了解到，金屬鈉先與硫酸銅溶液中的水反應(yīng)，其化學(xué)方程式為______。

小楊在實驗室中探究金屬鈉與二氧化碳的反應(yīng)，選用如圖2所示裝置及藥品進(jìn)行實驗�；卮鹣铝袉栴}：

（4）打開活塞，制取CO2，實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式_______。為了得到干燥、純凈的CO2 ，B中盛有_______（填試劑名稱）溶液。反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉活塞，干燥管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是__________。用稀硫酸____（填“能”或者“不能”）代替稀鹽酸。

（5）金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的實驗步驟及現(xiàn)象如下表：

操作步驟		實驗現(xiàn)象
1	打開活塞，待玻璃管中充滿二氧化碳后，點燃酒精燈加熱。	產(chǎn)生大量白煙，玻璃管壁上有黑色固體產(chǎn)生。
2	冷卻后，將玻璃管中的固體全部取出，并置于試管中，加入適量的蒸餾水，振蕩、過濾。	濾紙上留下黑色物質(zhì)，濾液為無色溶液

①驗證玻璃管中充滿二氧化碳的方法是____________________ 。

②為檢驗玻璃管中白色物質(zhì)的成分，取適量濾液于2支試管中，向一支試管中滴加1滴酚酞溶液，溶液變紅；向第二支試管中滴加氫氧化鋇溶液，溶液變渾濁。據(jù)此推斷，白色物質(zhì)中一定有的物質(zhì)的化學(xué)式是______(填標(biāo)號）。

A Na2O B Na2O2 C NaOH D Na2CO3

③經(jīng)檢驗，濾紙上留下的黑色固體是一種單質(zhì)，請寫出它能與其他黑色固體反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________（任寫一個）。

④本實驗中金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _______。

Answer 1

【答案】防止與氧氣、水，二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)變質(zhì) 長頸漏斗 淡藍(lán) 氫氣 碳酸氫鈉溶液 固體與液體分離，反應(yīng)停止 不能 把燃燒的木條放在E導(dǎo)管口處，木條熄滅 D （合理即可）

【解析】

（1）鈉是一種活潑金屬，常溫下不與煤油反應(yīng)，能與氧氣、水，二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，故將鈉保存在煤油中的原因是：防止與氧氣、水，二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)變質(zhì)；

（2）儀器X的名稱是：長頸漏斗；

（3）實驗結(jié)束打開活塞，將燃著的木條放到尖嘴處，發(fā)現(xiàn)氣體被點燃，罩一個干冷的燒杯在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水霧，氫氣燃燒生成水，說明生成的氣體是氫氣，氫氣在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，故填：淡藍(lán)、H2；

金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)，觀察到產(chǎn)生了氣泡和一種藍(lán)色沉淀。沒有看到有紅色的銅生成，硫酸銅可與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，由以上分析可知，鈉與水反應(yīng)生成了氫氣，故鈉與水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（4）實驗室通常用石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

鹽酸具有揮發(fā)性，制得的二氧化碳?xì)怏w中�；煊新然瘹錃怏w，氯化氫氣體能與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，且碳酸氫鈉不吸收二氧化碳，故可在B中盛有碳酸氫鈉溶液，吸收氯化氫氣體；

石灰石與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，使裝置內(nèi)壓強增大，在壓強差的作用下，固液分離，反應(yīng)停止；

不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因為：稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，附著在石灰石表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行，故填：不能；

（5）①驗證玻璃管中充滿二氧化碳的方法是：把燃燒的木條放在E導(dǎo)管口處，木條熄滅；

②取適量濾液于2支試管中，向一支試管中滴加1滴酚酞溶液，溶液變紅，說明溶液顯堿性；向第二支試管中滴加氫氧化鋇溶液，溶液變渾濁，說明含碳酸根離子或硫酸根離子，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，反應(yīng)物為鈉和二氧化碳，故白色物質(zhì)為碳酸鈉。故選D；

③經(jīng)檢驗，濾紙上留下的黑色固體是一種單質(zhì)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，故該黑色固體為碳，碳可與黑色的氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

④由以上分析可知，本實驗中金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)生成了碳和碳酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。