钠与水反应实验的改进

钠与水反应实验的改进 实验探究ZHONGXUEJIAOXUECANKAO 钠与水反应实验的改进 浙江温州大学化学与材料工程学it.----%(325035)叶凯航陈迪妹元立 亭 一 ,问题的提出 苏教版化学必修一第49页的”观察与思考”演示了 钠与水的反应,虽然达到了一定的演示效果,但仍存在 以下问题:该实验反应现象虽然明显,在证明产物时仅 加了酚酞试液说明产物中有碱性物质生成,但对于氢气 则没有进行验证.为了使实验现象更加明显并能对产 物进行一一证明,我们对该实验进行了改进. 二,实验用品 药品:钠粒蒸馏水酚酞试液火柴若干 仪器:lOOmL烧杯小刀镊子去底的矿泉水瓶 带玻璃管和细铁丝的橡皮塞小试管酒精灯 三,实验装置 钠 图1图2 四,实验操作及现象 1.在100mL烧杯中加入70mI水,将去底的矿泉 水瓶插入烧杯中.2.用镊子取黄豆大小的钠粒,用滤纸 吸去表面的煤油,用小刀切去表面灰色的物质,将钠附 在铁丝上,按图l安装好实验装置.实验开始时,钠粒 会自动脱落,此时可将铁丝拉出. 3.可以看到钠粒浮在水面上,快速熔成银白色的小 球,在水面上不停地游动,并发出咝咝的响声.反应结束 后,沿烧杯边沿往烧杯中加入少量的水,此时反应生成的 氢气就会进入试管.用拇指按住试管口取下试管,将试 管口靠近点燃的酒精灯,(如图2)松开拇指,可听到尖锐 的爆鸣声.往烧杯中滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色. 五,解释实验现象 钠的密度比水小,所以钠浮在水面上.钠的熔点比 较低,且钠与水反应剧烈并放出大量热,所以钠快速熔 成小球.钠与水反应放出氢气,所以钠在水面上不停的 游动,并发出咝咝的响声.由于在反应过程中收集到的 氢气不纯,所以在检验氢气时发出尖锐的爆呜声.反应 生成了氢氧化钠,所以滴加酚酞试液溶液变红色. 六,改进后实验的优点 1.在矿泉水瓶中能够收集到较多的氢气,便于检 验. 2.可以很明显地看到钠与水反应的实验现象. 3.能对生成的产物氢氧化钠和氢气进行一一证明. 4.有更强的操作性和安全性. (责任编辑廖银燕) 由于Cu(oH).很容易沉淀析出,也不稳定,易分解 成黑色的氧化铜和水,所以实验室使用硫酸铜溶液与氢 氧化钠溶液混合制取氢氧化铜和硫酸钠(产生蓝色絮状 沉淀),反应如下: CuSO~+2NaOH——Na2sO4+Cu(OH)2 配制好后立即使用.人们又把这样制得的氢氧化 铜叫做新制氢氧化铜沉淀. 在浙科版高中生物教材中,检验生物组织中还原性 糖时使用的是本尼迪特试剂.本尼迪特试剂配制的方 法是:将173g柠檬酸钠和100g无水碳酸钠溶解于800 mI水中,再取17.3g结晶硫酸铜(CuSO4?5FIO)溶解 于100mI水中,将两份溶液混合,并用水稀释到1I,溶 液呈蓝色,当溶液不澄清时可以过滤使用.配制好的试 剂放在玻璃瓶中用橡皮塞塞紧备用. 实验时在研磨好的2mL梨汁或苹果汁中加入本尼 迪特试剂,振荡试管,使研磨出来的组织液与本尼迪特 试剂充分混合,将试管置于水浴中加热2,3min,可以 观察到有砖红色沉淀产生. 从实验结果可以看到,虽然实验药品看起来不同, 但实际的反应原理却相同.本尼迪特试剂利用了碳酸 钠在水中可以水解产生OH一,反应式如下: Na2C03+H2O—NaHCO~+NaOH C()3.一+H2OHCO~+OH一 当柠檬酸钠一碳酸钠溶液和CuSO~溶液混合时, CuSO4溶液中的大部分cu2与柠檬酸根络合成为柠檬 酸合铜(II)离子,只有少量游离的Cu与OH,相互结 合,使溶液中有少量Cu(OH)存在.因为产生 Cu(OH).的浓度相对较低,不易析出,因此该试剂可长 期保存.实验过程中,本尼迪特试剂中存在的Cu(OH) 与还原性糖上的醛基(甲醛除外)或乙酰基发生反应, Cu(OH)被还原成红色的CuO沉淀.溶液中 Cu(OH)量减少时,柠檬酸合铜(II)离子又会释放出 Cu计离子,cu2和水解出来的0H一再结合,又可以继续 提供Cu(OH).,让反应继续进行. 在实验教学过程中经常会碰到不同的实验情况,要 多注意细节,多动脑筋,适当改进实验的仪器和药品,这 样既可以简化实验步骤和程序,又可以达到好的实验效 果. (责任编辑廖银燕) 95 lmaiI:zxcklk@l63?c0lfIl