【題目】金屬鈉與水的反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中的一個(gè)重要反應(yīng)。高一化學(xué)教材中該實(shí)驗(yàn)曾出現(xiàn)過(guò)幾種不同的演示方法。分別如下圖中(A)(B)(C)所示:

(1)現(xiàn)按圖(A)所示的方法,在室溫時(shí),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下列現(xiàn)象描述正確的是_______(填字母代號(hào))。

A.鈉浮在液面上,并四處游動(dòng),最后消失 B.反應(yīng)過(guò)程中鈉熔化成一個(gè)光亮的小球

C.反應(yīng)開(kāi)始后,溶液由無(wú)色變紅色 D.恢復(fù)到室溫時(shí),燒杯底部有固體物質(zhì)析出

②請(qǐng)補(bǔ)充并完成該實(shí)驗(yàn)從試劑瓶中取出鈉到向燒杯中投入鈉的有關(guān)操作:

用鑷子從試劑瓶中取出一小塊鈉→_______________→用鑷子夾取切好的金屬鈉投入到盛有飽和Na2CO3溶液的燒杯中。

(2)按圖(C)所示的方法進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),若500mL的礦泉水瓶開(kāi)始時(shí)裝有477.6mL水,要使倒置的礦泉水瓶正好恢復(fù)原狀,假設(shè)礦泉水瓶?jī)?nèi)外均為標(biāo)準(zhǔn)狀況,則大頭針上扎著的鈉粒質(zhì)量為_______g。

(3)1998年全國(guó)高考試題中的實(shí)驗(yàn)題就是根據(jù)圖(B)的原理設(shè)計(jì)的。題目及部分答案如下:

測(cè)定一定質(zhì)量的鋁鋅合金與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積,可以求得合金中鋁和鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)用品:中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器、800毫升燒杯、100毫升量筒、短頸玻璃漏斗、長(zhǎng)頸漏斗、玻璃棒、銅網(wǎng)、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸(密度1.19克/毫升)、水。按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題。(設(shè)合金樣品完全反應(yīng),產(chǎn)生的氣體體積不超過(guò)100毫升)

Ⅰ.補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟,直到反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行(鐵架臺(tái)和鐵夾的安裝可省略):

①將稱(chēng)量后的合金樣品用銅網(wǎng)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]

Ⅰ.②往燒杯中注入水,直至水面沒(méi)過(guò)漏斗頸。[評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),凡加水改為加酸者,不論其他后續(xù)步驟是否正確,本小題一律0分]

③在100毫升量筒中裝滿(mǎn)水,倒置在盛水的燒杯中(量筒中不應(yīng)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“僅器A”插入燒杯并接近燒杯底部,通過(guò)它慢慢加入濃鹽酸,至有氣體產(chǎn)生。

回答下列問(wèn)題:

a.為什么在“②往燒杯中注入水,直至水面沒(méi)過(guò)調(diào)斗頸”這一步中改加水為加酸會(huì)得0分:______________________________________________________________________________。

b.“儀器A”可以是________________________。

c.合金樣品用銅網(wǎng)包裹的目的是____________________________________。

【答案】 ABD 用濾紙吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切下一顆綠豆大小的表面無(wú)氧化物的鈉粒,并將多余的鈉放回試劑瓶中(關(guān)鍵詞:“吸”“切”“放回”) 0.046 ①先加酸會(huì)導(dǎo)致有部分H2 逸出而無(wú)法收集,影響測(cè)定準(zhǔn)確度;②不安全或?qū)嶒?yàn)者沒(méi)有自我保護(hù)意識(shí)(因?qū)⑹⑺牧客驳共迦霟袝r(shí),手會(huì)與燒杯中的酸接觸);③酸的用量太大,浪費(fèi)試劑( 關(guān)鍵詞:“準(zhǔn)確”“安全”節(jié)約”) 長(zhǎng)頸漏斗(或答玻璃棒) 使樣品在反應(yīng)時(shí)能保持在燒杯底適當(dāng)?shù)奈恢?或答避免反應(yīng)時(shí)樣品漂浮,即起鑷子夾持的作用)

【解析】(1)①將鈉放入鹽溶液中,鈉直接和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣,呈現(xiàn)的現(xiàn)象是:鈉浮在水面上,熔化成一個(gè)光亮的小球,四處游動(dòng),最后消失。鈉與水反應(yīng)消耗水,飽和Na2CO3溶液中有Na2CO3晶體析出。故答案為:ABD;

做鈉和水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),用濾紙吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切成綠豆大小的鈉粒,并將多余的鈉放回試劑瓶中。

(2)500mL的礦泉水瓶裝有477.6mL水,則有500-477.6=22.4mL的空氣被擠出瓶子,使得瓶子變癟,若要使瓶子復(fù)原,需要22.4mL氫氣,使瓶子膨脹。設(shè)消耗的鈉的質(zhì)量是x,則有:

2Na + 2H2O ═ 2NaOH + H2

2×23g22400mL

x 224mL

解得,x=0.046g,即大頭針上扎著的鈉粒質(zhì)量為0.046g。

故答案為:0.046;

(3)實(shí)驗(yàn)思路分析:向一定質(zhì)量的合金中加強(qiáng)酸,反應(yīng)生成氫氣;用排水法量氣體的體積,量筒中裝滿(mǎn)水,產(chǎn)生的氫氣將水排出,排出水的體積等于氫氣的體積。

實(shí)驗(yàn)步驟分析:第①步,將一定質(zhì)量的合金放置于燒杯中,把短頸漏斗倒扣在樣品上面,這樣就組成了一個(gè)簡(jiǎn)易的發(fā)生裝置,可以讓合金與酸在漏斗中反應(yīng);第②步,向漏斗中加水,浸沒(méi)漏斗頸,此時(shí)水液面要比較高,否則,后面量筒中的水會(huì)直接流入燒杯。這一步中不能夠加酸,否則金屬會(huì)馬上與酸反應(yīng)。因?yàn)槭占b置還沒(méi)有安裝好,無(wú)法收集并準(zhǔn)確測(cè)量產(chǎn)生的氣體的體積;并且在進(jìn)行后續(xù)操作將盛水的量筒倒插入燒杯中”時(shí),手會(huì)與燒杯中的酸接觸時(shí)手會(huì)受到腐蝕從藥品用量的角度來(lái)看,需要大量的酸,才能浸沒(méi)漏斗頸。第③步,將裝滿(mǎn)水的100mL量筒倒置于盛水的燒杯中,裝置組裝完成。第④步,加酸,合金開(kāi)始反應(yīng)。

a、為什么在“②往燒杯中注入水,直至水面沒(méi)過(guò)調(diào)斗頸”這一步中改加水為加酸會(huì)得0分:根據(jù)上述步驟分析,可以從三個(gè)方面來(lái)解答,“準(zhǔn)確性”、“安全性”、“節(jié)約型”。

故答案為:①先加酸會(huì)導(dǎo)致有部分H2逸出而無(wú)法收集,影響測(cè)定準(zhǔn)確度;②不安全或?qū)嶒?yàn)者沒(méi)有自我保護(hù)意識(shí);③酸的用量太大,浪費(fèi)試劑。

b、裝置組裝完成后,可以將長(zhǎng)頸漏斗插入燒杯并接近燒杯底部(靠近漏斗),通過(guò)它慢慢加入鹽酸,至有氣體產(chǎn)生;也可以使用玻璃棒引流。

故答案為:長(zhǎng)頸漏斗或玻璃棒;

c、由于金屬是鋁鋅合金,密度較小,在跟鹽酸反應(yīng)時(shí)可以上下浮動(dòng),鋁屑或鋁片易順著漏斗漂浮而出,給實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成相當(dāng)大的誤差,所以用不與鹽酸反應(yīng)的銅網(wǎng)包裹,可以使樣品在反應(yīng)時(shí)能保持在燒杯底部的位置,使之不致漂浮,起到了鑷子夾持的作用。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 56g鐵在足量氧氣中燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

B. lg氫氣含有NA個(gè)氫氣分子

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A. OH+HCl=H2O+C1

B. Ca(OH)2+Cu2+=Ca2++Cu(OH)2

C. Fe+CuCl2=Cu+FeCl2

D. Fe+2H+=Fe2++H2

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【題目】實(shí)驗(yàn)室需要配制0.50 mol/L NaCl溶液480 mL。按下列操作步驟填上適當(dāng)?shù)奈淖,以使整個(gè)操作完整。

(1)選擇儀器。完成本實(shí)驗(yàn)所必需的儀器有:托盤(pán)天平(精確到0.1 g)、藥匙、燒杯、玻璃棒、________、________以及等質(zhì)量的兩片濾紙。

(2)計(jì)算。配制該溶液需取NaCl晶體________g。

(3)稱(chēng)量。①天平調(diào)平之后,應(yīng)將天平的游碼調(diào)至某個(gè)位置

②稱(chēng)量過(guò)程中NaCl晶體應(yīng)放于天平的________(填“左盤(pán)”或“右盤(pán)”)。

③稱(chēng)量完畢,將藥品倒入燒杯中。

(4)溶解、冷卻。該步實(shí)驗(yàn)中需要使用玻璃棒,目的是________________________。

(5)轉(zhuǎn)移、洗滌。在轉(zhuǎn)移時(shí)應(yīng)使用________引流,需要洗滌燒杯2~3次是為了___________________。定容,搖勻。將配好的溶液靜置一段時(shí)間后,倒入指定的試劑瓶,并貼好標(biāo)簽,注明配制的時(shí)間、溶液名稱(chēng)及濃度。

(6)在配制過(guò)程中,某學(xué)生觀察定容時(shí)液面情況如圖所示,所配溶液的濃度會(huì)__________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

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【題目】下列能使蛋白質(zhì)變性的物質(zhì)是 ①K2SO4②甲醛③酒精④硝酸汞⑤NH4Cl⑥NaOH ( )

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