Question

某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。

根据反应中观察到的现象，回答下列问题：

(1)金属钠的变化现象________。

(2)U形管中溶液的颜色_____，说明有__________生成。

(3)铜丝的变化现象____________，说明有________生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法____

(4)若a g钠与b mL水完全反应，则该溶液溶质的质量分数是_______。

Answer

在水和煤油的界面上逐渐变小并作上下跳动 从上到下逐渐由无色变为红色 NaOH 由黑色变红色 H2 在玻璃管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生 ×100%

【解析】

该实验的目的是检验钠与水的反应产物。观察装置，左边的U形管中有H2产生（2Na+2H2O=2NaOH+H2↑）；在水中滴加了酚酞，若溶液变红，可以证明有NaOH生成；若铜丝表面由黑色变为红色，可以说明有H2生成。

(1)钠的密度比水小，比煤油大；钠与水接触后会产生H2（2Na+2H2O=2NaOH+H2↑），并被H2推起来，又由于重力的作用，钠块会称降到水和没有的界面上，再次与水接触产生H2，就这样不断往复地在水和没有的界面上上下跳动，由于每次跳动都有H2生成，所以可以看到钠块不断被消耗，逐渐变小，直至消失；

(2)钠和水反应有NaOH生成，故可以看到U形管中的溶液变红，故可以通过该现象证明有NaOH生成；

(3)钠和水反应有H2生成，H2可以在加热的条件下还原CuO为Cu，对应的现象是黑色固体变红，故可以通过铜丝表面颜色的变化来证明有H2生成；检验H2的方法还有其他，比如：①用试管收集气体之后，对准燃着的酒精灯，松开手指可以听到爆鸣声，也可以②通过观察燃烧时火焰的颜色，淡蓝色的火焰可以证明有H2生成；

(4)根据反应的现象可以推出水一定是过量的，故需要通过Na的质量来计算反应各体系消耗和生成的量：

2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑

2×23 2×40 2

a g g g

则w(NaOH)＝×100%=×100%。