某興趣小組探究鈉與水、鹽酸、醋酸和乙醇反應(yīng)的快慢。
(1)興趣小組成員根據(jù)已有認知模型提出以下猜測:
猜測1:鈉分別與水、鹽酸反應(yīng),鈉與鹽酸反應(yīng)更快。
猜測2:鈉分別與乙醇、醋酸反應(yīng),鈉與醋酸反應(yīng)更快。
(2)設(shè)計實驗進行“證實與證偽”實驗I配制一定濃度的HCl
①用12.00mol?L-1HCl配制0.50mol?L-1HCl和5.00mol?L-1HCl時,除用到燒杯、膠頭滴管、玻璃棒外,還必須用到下列儀器中的
ce
ce
(寫對應(yīng)字母)。
實驗Ⅱ相同溫度下,比較鈉與水、0.50mol?L-1HCl、5.00mol?L-1HCl反應(yīng)的快慢:
序號 |
鈉塊(形狀幾乎相同) |
反應(yīng)液體(50mL) |
鈉塊消失時間 |
Ⅰ |
0.15g |
水 |
Ⅱ<Ⅰ<Ⅲ |
Ⅱ |
0.15g |
0.50mol?L-1HCl |
Ⅲ |
0.15g |
5.00mol?L-1HCl |
該小組查閱資料知,相同溫度下,影響鈉與鹽酸反應(yīng)速率的主要因素是c(H
+)和鈉表面的c(Na
+)。
②鈉與5.00mol?L
-1HCl反應(yīng),速率最慢的原因可能是
鈉表面的鈉離子濃度較大,阻止鈉與氫離子的接觸或反應(yīng)生成的氯化鈉在鹽酸中的溶解度較小,減少了鈉與氫離子的接觸
鈉表面的鈉離子濃度較大,阻止鈉與氫離子的接觸或反應(yīng)生成的氯化鈉在鹽酸中的溶解度較小,減少了鈉與氫離子的接觸
。
實驗Ⅲ相同溫度下,比較鈉與乙醇、醋酸反應(yīng)的快慢
③根據(jù)信息,完成表格:
實驗序號 |
鈉塊(形狀大小幾乎一樣) |
兩個相同的燒杯(反應(yīng)液體50mL) |
實驗現(xiàn)象 |
鈉塊完全反應(yīng)完所需時間 |
實驗結(jié)論 |
Ⅰ |
0.15g |
無水乙醇 |
鈉 沉在燒杯底部 沉在燒杯底部 ,產(chǎn)生氣泡較快 |
1285s |
鈉與無水乙醇反應(yīng)的反應(yīng)速率比鈉與冰醋酸反應(yīng)的速率快得多 |
Ⅱ |
0.15g |
冰醋酸 |
鈉 浮在液體表面 浮在液體表面 ,產(chǎn)生氣泡較慢 |
3625s |
④通過上述實驗,該小組同學發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果是鈉與無水乙醇反應(yīng)時,鈉塊完全反應(yīng)需要的時間更短。對此,同學們對實驗現(xiàn)象進行了分析,發(fā)現(xiàn)上述實驗設(shè)計存在缺陷,該缺陷是
兩燒杯中金屬鈉與液體反應(yīng)接觸面積不一樣
兩燒杯中金屬鈉與液體反應(yīng)接觸面積不一樣
。
⑤請你幫助該小組同學設(shè)計新的實驗方案,對上述實驗進行改進
用兩個相同的銅絲網(wǎng)分別包住鈉塊,再加入反應(yīng)液中
用兩個相同的銅絲網(wǎng)分別包住鈉塊,再加入反應(yīng)液中
。
⑥通過實驗探究,該小組同學認為鈉與醋酸反應(yīng)比鈉與乙醇反應(yīng)慢,原因可能是
AB
AB
。
A.冰醋酸是無水乙酸,無水情況下難以電離出氫離子
B.乙醇鈉在乙醇中的溶解度大于乙酸鈉在乙酸中的溶解度
C.乙酸羧基中的氫原子比乙醇羥基中的氫原子更難電離出氫離子