Question

有人设计了如图所示的实验装置来探究钠与水反应（铁架台等仪器略去）．实验前在橡胶塞下端打一个小孔穴，将一大小适中的钠块固定于针头下端，向上抽动针头使钠块藏于孔穴内．在玻璃反应管内装入适量水（使钠块不与水接触）．实验时，拔去橡胶乳头，按住橡胶塞，将针头缓缓向上拔起使钠与水接触，反应管内的液体被产生的气体压出，流入置于下方的烧杯中，气体则被收集在反应管内．
（1）钠与水反应的离子方程式为

 

．
（2）实验中“钠块熔化为闪亮的小球”说明

 

；向烧杯中的溶液中滴加

 

，溶液变红，说明钠与水反应生成碱性物质．
（3）如果实验前加入反应管内水的体积为a mL，欲使水最终全部被排出，则所取金属钠的质量至少为

 

g．（设当时实验条件下气体摩尔体积为V mL/mol，写出简要步骤）

Answer 1

考点：钠的化学性质

专题：金属概论与碱元素

分析：（1）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气；
（2）钠块熔化为闪亮的小球，说明钠的熔点低，反应放热；钠与水反应生成氢氧化钠，溶液呈碱性；
（3）根据实验前加入反应管内水的体积为a mL，欲使水最终全部被排出，即氢气的体积为a mL，利用化学方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；

解答： 解：（1）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
故答案为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（2）钠块熔化为闪亮的小球，说明钠的熔点低，反应放热；钠与水反应生成氢氧化钠，溶液呈碱性，滴加酚酞溶液变红；
故答案为：钠的熔点低，反应放热；酚酞溶液；
（3）实验前加入反应管内水的体积为a mL，欲使水最终全部被排出，即氢气的体积为a mL，其物质的量为

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，质量为m（Na）=

2a

V

mol×23g/mol=

46a

V

g；
故答案为：

46a

V

；

点评：本题考查钠的性质与化学计算，题目难度不大，注意相关基础知识的积累是关键．