Question

5．钠是一种非常活泼的金属，它可以和冷水直接反应生成氢气和一种碱，但它不与煤油反应，把一小块银白色的金属钠投入盛有蒸馏水的烧杯中（如图a），可以看到钠浮在水面上，与水发生剧烈反应，反应放出的热量使钠熔成小球，甚至会使钠和生产的氢气都发生燃烧，如果在上述盛蒸馏水的烧杯中先注入一些煤油，再投入金属钠，可以看到金属钠悬浮在煤油和水的界面上（如图b），同样与水发生剧烈的反应，但是不发生燃烧，则：
（1）写出钠和水反应的化学方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，反应类型：置换反应
（2）在第二个实验中，钠也与水发生反应，但不发生燃烧，这是因为与氧气隔绝
（3）第一个实验中，钠浮在水面上，在第二个实验中，钠悬浮在煤油和水的界面上，这两个现象说明了金属钠具有的物理性质是密度比水小比煤油大．
（4）将一小块金属钠，放置于空气中，最终会变成什么物质，写出其化学式Na₂CO₃．
（5）将一小块金属钠放入硫酸铜溶液，请思考，能否置换出金属铜，若能，请写出化学方程式；若不能，写出理由．不能，金属的钠的活动性非常强，加入硫酸铜溶液中，会首先与水反应，不能置换出铜．

Answer 1

分析 （1）根据实验现象判断反应物和生成物书写反应的方程式，判断反应类型；
（2）依据燃烧的条件分析原因；
（3）根据钠在水中、在水和煤油的混合液中的漂浮情况判断钠的密度；
（4）根据钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠解答；
（5）根据钠的活动性强，能与水反应解答．

解答 解：（1）根据实验所描述：钠和冷水直接反应生成氢气和一种碱，结合质量守恒定律中反应前后元素的种类不变可知该反应生成了氢气，同时得到氢氧化钠，其反应的方程式为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；该反应是一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物，属于置换反应，故填：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；置换反应；
（2）上层的煤油阻止了与氧气的接触，根据燃烧的条件可知燃烧需要氧气，所以生成气体不燃烧，故填：与氧气隔绝；
（3）依据物质的浮沉条件可知：钠浮在水面上，说明钠的密度小于水的密度，钠浮在煤油下，说明钠的密度大于煤油的密度．故填：密度比水小比煤油大；
（4）钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠，故最终转化生成的物质是碳酸钠，故填：Na₂CO₃；
（5）由于钠的活动非常强，能与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，故不会置换出铜，故填：不能，金属的钠的活动性非常强，加入硫酸铜溶液中，会首先与水反应，不能置换出铜．

点评 本题考查的是金属 的有关性质，完成此题，可以依据已有的知识进行．