Question

【題目】同學(xué)們在學(xué)習(xí)金屬與鹽溶液的反應(yīng)時，老師強調(diào)：“不能用金屬K、Ca、Na去置換其他鹽溶液中的金屬”。這是為什么呢？化學(xué)興趣小組的同學(xué)進行了實驗：取一定量的硫酸銅溶液于燒杯，再往其中投入一小塊金屬鈉，觀察到鈉塊熔化成小球在液面上四處游動，發(fā)出“嘶嘶”的響聲，有無色無味的氣體產(chǎn)生，把燒杯內(nèi)的剩余物質(zhì)過濾后，得到藍色和黑色的濾渣。對此，同學(xué)們查閱了有關(guān)資料并進行了如下探究：

探究一：產(chǎn)生的氣體是什么？

（查閱資料）

①鈉與冷水能發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成了一種堿和一種氣體；

②難溶性堿通常遇熱時會分解，如：Mg（OH）2MgO+H2O。

（猜想與假設(shè)）

產(chǎn)生的氣體可能是：（1）氧氣（2）氫氣（3）二氧化碳。小岑認為不可能是_____（填數(shù)字序號），理由是_____。

（進行實驗）

小熙用產(chǎn)生的氣體吹肥皂液，發(fā)現(xiàn)氣泡上升，將燃著的木條靠近肥皂泡，氣泡燃燒。

（分析與結(jié)論）

根據(jù)上述實驗事實可知，產(chǎn)生的氣體是_____（填化學(xué)式）。

探究二：濾渣的成分是什么？

（進行實驗）

小詩取出少量濾渣，并向其中加入足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)濾渣_____，由此確定該濾渣中不含有單質(zhì)銅。

（分析與結(jié)論）

同學(xué)們根據(jù)實驗現(xiàn)象進行了熱烈的討論，并得出了如下結(jié)論：

（1）鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)實際上是分兩步進行，首先是鈉與水反應(yīng)，然后是生成的堿繼續(xù)與硫酸銅溶液反應(yīng)，請按先后順序?qū)懗錾鲜鰞蓚�反應(yīng)的化學(xué)方程式_____，_____；

（2）產(chǎn)生的黑色固體則是氧化銅，這也說明了鈉與水的反應(yīng)會_____（填“吸收”或“放出”）熱量。

（反思與拓展）

在金屬活動性順序表中，鈉及前面的金屬_____（填“能”或“不能”）把位于后面的金屬從它們鹽溶液里置換出來。

Answer 1

【答案】（3） 反應(yīng)物中不含碳元素，不可能生成二氧化碳（合理答案均可） H2 全部溶解 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4 放出 不能

【解析】

[猜想與假設(shè)]

產(chǎn)生的氣體可能是：氧氣、氫氣、二氧化碳，在這些氣體中不可能是二氧化碳，理由是反應(yīng)物鈉和硫酸銅溶液中不含碳元素，不可能生成二氧化碳。

[分析與結(jié)論]

用產(chǎn)生的氣體吹肥皂液，發(fā)現(xiàn)氣泡上升，說明該氣體的密度比空氣小，不可能是氧氣，將燃著的木條靠近肥皂泡，氣泡燃燒，則可知產(chǎn)生的氣體是H2。

[進行實驗]

取出少量濾渣，并向其中加入足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)濾渣全部溶解，由此確定該濾渣中不含有單質(zhì)銅，因為銅不溶于稀硫酸。

[分析與結(jié)論]

（1）鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)實際上是分兩步進行，首先是鈉與水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣，然后是生成的氫氧化鈉繼續(xù)與硫酸銅溶液反應(yīng)，生成氫氧化銅和硫酸鈉，先后順序發(fā)生發(fā)生反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑， 。

（2）產(chǎn)生的黑色固體則是氧化銅，根據(jù)題目氧化銅是由氫氧化銅受熱分解生成的，這也說明了鈉與水的反應(yīng)會放出熱量。

[反思與拓展]

通過實驗證明，在金屬活動性順序表中，鈉及前面的金屬不能把位于后面的金屬從它們鹽溶液里置換出來，它們會與溶液中的水先發(fā)生反應(yīng)。