Question

小强学习了金属活动顺序后，觉得非常神奇和有趣，刚好有一次机会到化学实验室做实验，他决定自己做一个探究实验．
（1）他猜想：假如将金属钠放入到硫酸铜溶液中，能不能把铜置换出来呢？
假如他的猜想正确，反应的化学方程式为：    ，实验的现象为（写两点）    ．
（2）进行实验：他将保存在煤油中的金属钠用镊子取出，用滤纸吸干表面的煤油，然后用小刀将金属钠切下绿豆大小的一块放入到装有100mL5%硫酸铜溶液的250mL烧杯中，在烧杯口盖上一块玻璃片，观察到金属钠在溶液表面剧烈反应，四处游动，有“嘶嘶”声，熔化并燃烧，有轻微爆炸声，反应完毕后观察到溶液中有蓝色絮状沉淀和少量黑色固体．
（3）为什么会得到与猜想不同的实验现象呢？小强通过查阅资料知道：金属钠的化学性质非常活泼，能与水反应生成一种可燃性气体和另一种能使无色酚酞变红的物质，同时放出大量的热；氢氧化镁受热时能分解生成两种氧化物，其它难溶的氢氧化物也有类似的化学性质．
（4）分析与小结：小强通过资料并结合实验现象，认为该实验过程中可能发生了三个化学反应，请依次写出反应的化学方程式    ，    ，    ．
（5）反思与交流：通过（2）可知金属钠有什么物理性质（写出一点即可）？    ．
金属钠为什么要保存在煤油中（写出一点即可）？    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）依据金属和盐溶液反应规律书写化学方程式；根据方程式推测反应出现的现象；
（4）根据信息结合质量守恒定律书写钠与硫酸铜反应的化学方程式时，要考虑每一步的反应物和生成物，钠与水反应后先生成了氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应能得到蓝色沉淀；根据氢氧化镁受热时能分解生成两种氧化物，类比书写氢氧化铜分解的方程式；
（5）根据信息用小刀将金属钠切下和观察到金属钠在溶液表面剧烈反应，四处游动等总结物理性质；
金属钠的化学性质非常活泼，易与氧气和水发生化学反应，因此要保存在煤油中．
解答：解：（1）依据金属和盐溶液发生置换反应，故若猜想正确，钠和硫酸铜反应的化学方程式为：2Na+CuSO₄═Cu+Na₂SO₄；因为有铜的产生，硫酸钠溶液为无色，故观察到的实验现象为：钠的表面出现一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变成无色；
故答案为：2Na+CuSO₄═Cu+Na₂SO₄；钠的表面出现一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变成无色；
（4）金属钠的化学性质非常活泼，能与水反应生成一种可燃性气体和另一种能使无色酚酞变红的物质，同时放出大量的热，根据反应前后元素的种类不变，说明生成可燃性的氢气和显碱性的氢氧化钠；反应完毕后观察到溶液中有蓝色絮状沉淀产生，是氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，同时生成硫酸钠；根据氢氧化镁受热时能分解生成两种氧化物，其它难溶的氢氧化物也有类似的化学性质，所以氢氧化铜受热分解产生氧化铜和水；
故反应的方程式为：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑；2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；Cu（OH）₂CuO+H₂O；
（5）从实验的现象分析，用小刀切下一小块钠，说明钠的硬度小；投人到溶液中，在溶液表面剧烈反应，四处游动，钠块立刻熔化，说明密度小、熔点低；金属Na性质活泼，常温下极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气，因此保存在煤油中．
故答案为：硬度小，熔点低（或密度小等）；常温下，它既极易与氧气反应，还可以与水剧烈反应．
点评：本考点属于新信息筛选题，在主要考查了金属钠的物理性质和化学性质，还考查了质量守恒定律中，元素的种类反应前后不变，关键是学会解读有用信息，对操作中的描述和反应现象认真加以分析，再结合自己所学知识，此类题可迎刃而解．此题综合性比较强，本考点主要出现在实验题中．