Question

有人設計了如圖所示的實驗裝置來探究鈉與水反應（鐵架臺等儀器略去）．實驗前在橡膠塞下端打一個小孔穴，將一大小適中的鈉塊固定于針頭下端，向上抽動針頭使鈉塊藏于孔穴內．在玻璃反應管內裝入適量水（使鈉塊不與水接觸）．實驗時，拔去橡膠乳頭，按住橡膠塞，將針頭緩緩向上拔起使鈉與水接觸，反應管內的液體被產(chǎn)生的氣體壓出，流入置于下方的燒杯中，氣體則被收集在反應管內．
（1）鈉與水反應的離子方程式為

 

．
（2）實驗中“鈉塊熔化為閃亮的小球”說明

 

；向燒杯中的溶液中滴加

 

，溶液變紅，說明鈉與水反應生成堿性物質．
（3）如果實驗前加入反應管內水的體積為a mL，欲使水最終全部被排出，則所取金屬鈉的質量至少為

 

g．（設當時實驗條件下氣體摩爾體積為V mL/mol，寫出簡要步驟）

Answer 1

考點：鈉的化學性質

專題：金屬概論與堿元素

分析：（1）鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣；
（2）鈉塊熔化為閃亮的小球，說明鈉的熔點低，反應放熱；鈉與水反應生成氫氧化鈉，溶液呈堿性；
（3）根據(jù)實驗前加入反應管內水的體積為a mL，欲使水最終全部被排出，即氫氣的體積為a mL，利用化學方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；

解答： 解：（1）鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，反應的化學方程式為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
故答案為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（2）鈉塊熔化為閃亮的小球，說明鈉的熔點低，反應放熱；鈉與水反應生成氫氧化鈉，溶液呈堿性，滴加酚酞溶液變紅；
故答案為：鈉的熔點低，反應放熱；酚酞溶液；
（3）實驗前加入反應管內水的體積為a mL，欲使水最終全部被排出，即氫氣的體積為a mL，其物質的量為

a mL

V mL/mol

=

a

V

mol，
由2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
  2              1
  n（Na）         

a

V

mol
 n（Na）=

a

V

mol×2=

2a

V

mol，質量為m（Na）=

2a

V

mol×23g/mol=

46a

V

g；
故答案為：

46a

V

；

點評：本題考查鈉的性質與化學計算，題目難度不大，注意相關基礎知識的積累是關鍵．