Question

【題目】（1）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)向無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

（提出問題）無水乙醇和金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是什么?

（查閱資料）I無水乙醇(CH3CH2OH)和金屬鈉反應(yīng)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(qiáng)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(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)）興趣小組的同學(xué)分成甲、乙兩組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。

①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

②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)一步驗(yàn)證：將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體點(diǎn)燃，燃燒產(chǎn)物依次通人A、B裝置(如圖2)，測得A裝置中質(zhì)量增大，B裝置中質(zhì)量不變乙組的同學(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）無水乙醇與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________；該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是____________。

（實(shí)驗(yàn)反思）甲組同學(xué)受到乙組同學(xué)的啟發(fā)認(rèn)為只需要增加一個(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________ (選填“合理”或“不合理”)。

（拓展延伸）要確認(rèn)該實(shí)驗(yàn)過程中所用的乙醇是無水乙醇的實(shí)驗(yàn)方法是____________。

（2）小明同學(xué)為了測定實(shí)驗(yàn)室中一瓶標(biāo)簽破損的硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，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(yīng)后測得燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量為29.9g。該瓶硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是___________?

Answer 1

【答案】質(zhì)量守恒定律 甲烷燃燒也能生成水 三 2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑ 置換反應(yīng) 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(shè)]興趣小組的同學(xué)提出上述猜想的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，即反應(yīng)前后元素種類不變；

[設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)]②甲烷燃燒生成二氧化碳和水，所以將反應(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；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。
B裝置中質(zhì)量不變，說明反應(yīng)沒有生成二氧化碳，A裝置質(zhì)量增大，說明反應(yīng)生成了水，即氣體是氫氣，證明猜想三成立；

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

[實(shí)驗(yàn)反思]在火焰上方罩個(gè)內(nèi)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(yàn)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(yīng)生成藍(lán)色固體五水硫酸銅，利用這一特點(diǎn)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(zhì)量為20g+10g-29.9g=0.1g，設(shè)硫酸的質(zhì)量是x，

x=4.9g，

該瓶硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%=24.5%，

答：該瓶硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是24.5%。