Question

在金屬活動性順序里，鈉位于銅之前．某化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn)，將鈉投入硫酸銅溶液中，產(chǎn)生無色氣體和藍(lán)色沉淀，卻未置換出紅色的銅．該小組同學(xué)對此現(xiàn)象進(jìn)行了如下探究：
【查閱資料】鈉的化學(xué)性質(zhì)非�；顫姡�常溫下就能被空氣中的氧氣氧化，且能與水迅速反應(yīng)．
【分析與討論】
（1）在實驗室中通常將鈉保存在煤油里，煤油的作用是

 

．
（2）已知：在一個化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素化合價的升高，同時就有元素化合價降低．對于鈉與水反應(yīng)的生成物，甲同學(xué)猜想是NaOH和H₂，乙同學(xué)猜想是NaOH和O₂，你認(rèn)為

 

同學(xué)的猜想不合理，請從化合價的角度解釋原因：

 

．
【進(jìn)行實驗】該小組同學(xué)通過實驗驗證鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，裝置如圖：
注：煤油的密度為0.8g/mL，與水不互溶．

	實驗操作	實驗現(xiàn)象及分析
①	打開止水夾a及分液漏斗活塞，待液體充滿大試管后，關(guān)閉止水夾a及分液漏斗活塞．	實驗現(xiàn)象為：液體分層，鈉熔成銀白色小球，在液體分層的界面上跳動，產(chǎn)生大量氣泡，下層液體逐漸被壓入B中． 鈉的物理性質(zhì)有：   、   （任寫兩條）．
②	打開止水夾b，待B中部分液體進(jìn)入C中，迅速關(guān)閉止水夾b．	發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：   ．
③	打開止水夾c．	實驗現(xiàn)象為：D中液體   ，C中產(chǎn)生氣泡．
④	打開止水夾a，通過分液漏斗向大試管中逐滴加水，將燃著的木條伸至裝置左端尖嘴導(dǎo)管口．	實驗現(xiàn)象為：氣體燃燒，產(chǎn)生   色火焰．
⑤	在火焰上方罩一個干冷的燒杯．	實驗現(xiàn)象為：燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)   ．

【解釋與結(jié)論】將鈉投入硫酸銅溶液中，產(chǎn)生無色氣體和藍(lán)色沉淀，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（分兩步寫）：

 

，

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,金屬的物理性質(zhì)及用途,有關(guān)元素化合價的計算,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【分析與討論】（1）根據(jù)鈉與氧氣和水反應(yīng)進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)若生成NaOH和O₂，則該反應(yīng)中鈉元素的化合價由0價升高到+1價，氧元素的化合價由-2價升高到0價，只有元素化合價升高，沒有元素化合價降低進(jìn)行解答；
【進(jìn)行實驗】①根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)不需要通過化學(xué)變化變現(xiàn)進(jìn)行解答；
②根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水進(jìn)行解答；
③根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水使得C內(nèi)壓強(qiáng)變小進(jìn)行解答；
④根據(jù)氫氣燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行解答；
⑤根據(jù)氫氣燃燒生成水進(jìn)行解答；
【解釋與結(jié)論】根據(jù)鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣以及氫氧化鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉進(jìn)行書寫反應(yīng)的方程式．

解答：解：【分析與討論】（1）鈉與氧氣和水反應(yīng)，所以在實驗室中通常將鈉保存在煤油里，煤油的作用是將鈉與氧氣和水隔絕；
（2）根據(jù)在一個化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素化合價的升高，同時就有元素化合價降低．若生成NaOH和O₂，則該反應(yīng)中鈉元素的化合價由0價升高到+1價，氧元素的化合價由-2價升高到0價，只有元素化合價升高，沒有元素化合價降低，所以乙同學(xué)的猜想不合理；
①物質(zhì)的物理性質(zhì)不需要通過化學(xué)變化變現(xiàn)，鈉的物理性質(zhì)有：銀白色固體，熔點低，密度比水小、比煤油大等；
②二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
③二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水使得C內(nèi)壓強(qiáng)變小，實驗現(xiàn)象為：D中液體倒吸入C中，C中產(chǎn)生氣泡；
④氫氣燃燒的現(xiàn)象：氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；
⑤氫氣燃燒生成水，所以在火焰上方罩一個干冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)無色液滴．
【解釋與結(jié)論】鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；氫氧化鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
故答案為：【分析與討論】（1）將鈉與氧氣和水隔絕；
（2）乙；若生成NaOH和O₂，則該反應(yīng)中鈉元素的化合價由0價升高到+1價，氧元素的化合價由-2價升高到0價，只有元素化合價升高，沒有元素化合價降低；
【進(jìn)行實驗】

	實驗現(xiàn)象及分析
①	銀白色固體，熔點低等
②	CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
③	倒吸入C中
④	淡藍(lán)
⑤	無色液滴

【解釋與結(jié)論】2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．

點評：該題要求學(xué)生在掌握金屬的活動性強(qiáng)弱和一些常見物質(zhì)的性質(zhì)的同時，還要求學(xué)生具有綜合分析問題的能力以及具有類比推斷的能力．