Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)向無(wú)水乙醇中放入一小塊金屬鈉，觀察到有氣泡產(chǎn)生。小組同學(xué)對(duì)這一現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，進(jìn)行了如下探究：

（提出問(wèn)題）無(wú)水乙醇和金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是什么？

（查閱資料）（1）無(wú)水乙醇（CH3CH2OH）和金屬鈉反應(yīng)生成乙醇鈉（CH3CH2ONa）和一種初中階段常見(jiàn)的可燃性氣體；

（2）濃硫酸具有較強(qiáng)的吸水性，可用作某些氣體的干燥劑；

（3）白色的無(wú)水硫酸銅固體遇水后會(huì)變成藍(lán)色。

（猜想與假設(shè)）猜想一：CO 猜想二：CH4 猜想三：H2

興趣小組的同學(xué)提出上述猜想的理論依據(jù)是______。

（設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)）興趣小組同學(xué)分成甲乙兩組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。

甲組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體點(diǎn)燃，在火焰上方罩一個(gè)干燥的冷燒杯	燒杯內(nèi)壁有小液滴生成	猜想三成立

乙組同學(xué)認(rèn)為只完成上述實(shí)驗(yàn)，猜想二也可能成立。理由是______。并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)步驗(yàn)證：將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體點(diǎn)燃，燃燒產(chǎn)物依次通入A、B裝置（如圖），測(cè)得兩裝置實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量變化如下表。

	A裝置	B裝置
實(shí)驗(yàn)前	257.6g	144.2g
實(shí)驗(yàn)后	257.8g	144.2g

乙組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，證明猜想______成立

（得出結(jié)論）無(wú)水乙醇與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（實(shí)驗(yàn)反思）甲組同學(xué)受到乙組同學(xué)的啟發(fā)，認(rèn)為只需要增加個(gè)實(shí)驗(yàn)：再在火焰上方罩一個(gè)內(nèi)壁蘸有澄清石灰水的燒杯，觀察現(xiàn)象，就能使本組的實(shí)驗(yàn)方案更加完善。你認(rèn)為此方案是否合理______（填 “合理”或“不合理”）。

（拓展延伸）要確認(rèn)該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用的乙醇是無(wú)水乙醇的實(shí)驗(yàn)方法是______。

Answer 1

【答案】化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變（合理答案均可） 甲烷燃燒后也會(huì)生成水 三 2C2H5OH+2Na＝2CH3CH2ONa+H2↑ 合理 取樣，加入無(wú)水硫酸銅固體，顏色無(wú)變化，證明是無(wú)水乙醇。

【解析】

[猜想與假設(shè)]根據(jù)質(zhì)量守恒定律中的元素守恒，即反應(yīng)物是鈉和乙醇，生成物了一種初中階段常見(jiàn)的可燃性氣體，故可燃性氣體可能是甲烷、一氧化碳、氫氣。

[設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)]甲烷和氫氣中都含有氫元素，燃燒后都生成水。由實(shí)驗(yàn)可知，反應(yīng)后的氣體依次填入濃硫酸和澄清石灰水后，濃硫酸的質(zhì)量增加了0.2g，澄清石灰水的質(zhì)量不變，說(shuō)明有水生成，沒(méi)有二氧化碳生成，故說(shuō)明原可燃性氣體是氫氣，故猜想三成立。

[得出結(jié)論]

由實(shí)驗(yàn)可知，金屬鈉與乙醇反應(yīng)生成乙醇鈉和氫氣，故反應(yīng)的方程式為：2C2H5OH+2Na＝2CH3CH2ONa+H2↑。

[實(shí)驗(yàn)反思]

乙組同學(xué)已經(jīng)說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)中一定有水生成，故在再在火焰上方罩一個(gè)內(nèi)壁蘸有澄清石灰水的燒杯，如變渾濁，說(shuō)明有二氧化碳生成，如不變渾濁說(shuō)明沒(méi)有二氧化碳生成，故該方案是合理的。

[拓展延伸]

白色的無(wú)水硫酸銅遇到水會(huì)變?yōu)樗{(lán)色，故方法是取樣，加入無(wú)水硫酸銅固體，顏色無(wú)變化，證明是無(wú)水乙醇。