Question

13．在金屬活動性順序中，活動性較強的金屬一般可以將位于其后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來．張老師在做鈉與硫酸銅溶液反應的演示實驗時，觀察到的現象是：鈉塊在液面上很快融成一個銀白色小球，并四處游動，溶液中出現藍色絮狀沉淀，小球很快停在絮狀沉淀集中處燃燒起來，并伴隨有輕微的爆炸聲，卻始終沒有發現在鈉表面有紅色固體析出．對此，同學們展開了如下探究：
[提出問題]為何鈉不能置換出硫酸銅溶液里的銅呢？為何會出現藍色絮狀沉淀？
[猜想假設]查閱資料可知，鈉可能先與鹽溶液中的水發生反應，然后再與硫酸銅發生反應．
[設計實驗]
①先切一小塊鈉（綠豆大），用刺了小孔的鋁箔包好；
②用鑷子夾住，放在圖中的試管口下（試管已裝滿水）；
③等試管集滿氣體時，用大拇指堵住試管口并從溶液中取出，移近酒精燈點燃；
④最后向燒杯中滴加無色的酚酞試液．
[實驗現象]反應過程中，有氣泡逸出；試管中的氣體點燃時能聽到輕微的爆鳴聲；滴加酚酞溶液后，溶液呈紅色．
[實驗結論]金屬鈉與水反應，生成了氫氣和氫氧化鈉．
[進一步推論]將實驗與老師的演示實驗相比較，可推理出鈉與硫酸銅反應時確實是由鈉與水先反應，然后生成的氫氧化鈉與硫酸銅反應產生了藍色絮狀沉淀．
根據以上實驗過程，回答下列問題：
（1）請根據張老師的演示實驗現象，歸納金屬鈉的物理性質銀白色或熔點低或密度比水小；
（2）鈉粒用刺了小孔的鋁箔包好，并用鑷子夾住的目的是：便于收集氣體；
（3）金屬鈉與水反應生成的氣體應該是氫氣，而不可能是甲烷或者一氧化碳，其理由是根據質量守恒定律，元素的種類保持不變；
（4）請寫出硫酸銅與氫氧化鈉反應的化學方程式：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（5）根據實驗結論，有同學認為實驗步驟③中有不符合安全要求的操作，請你找出來？氫氧化鈉溶液具有腐蝕性，不能將手伸入溶液中．

Answer 1

分析 （1）由題意“銀白色小球”，“在液面上”，在水面上燃燒，可推測其性質；
（2）了解鈉粒用刺了小孔的鋁箔包好，并用鑷子夾住的目的；
（3）根據質量守恒定律，可知金屬鈉與水反應生成的產物；
（4）硫酸銅與氫氧化鈉反應符合復分解反應的特征，根據復分解反應的特點是先化學方程式；
（5）了解氫氧化鈉的性質，可知實驗步驟③中有不符合安全要求．

解答 解：（1）由題意可知，“鈉塊在液面上很快融成一個銀白色小球，并四處游動，溶液中出現藍色絮狀沉淀，小球很快停在絮狀沉淀集中處燃燒起來”，可歸納金屬鈉的物理性質：銀白色或熔點低或密度比水小；
（2）鈉粒用刺了小孔的鋁箔包好，并用鑷子夾住的目的是：便于收集氣體；
（3）金屬鈉與水反應生成的氣體應該是氫氣，而不可能是甲烷或者一氧化碳，理由是：根據質量守恒定律，元素的種類保持不變；
（4）硫酸銅與氫氧化鈉反應符合復分解反應的特征，“內項結合，外項結合”，故可以是先此反應的化學方程式為：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（5）實驗步驟③“等試管集滿氣體時，用大拇指堵住試管口并從溶液中取出”，此操作不符合安全要求，因為：氫氧化鈉溶液具有腐蝕性，不能將手伸入溶液中．
故答為：（1）銀白色或熔點低或密度比水小；
（2）便于收集氣體；
（3）根據質量守恒定律，元素的種類保持不變；
（4）2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（5）氫氧化鈉溶液具有腐蝕性，不能將手伸入溶液中．

點評 掌握金屬的化學性質；掌握金屬活動性順序及其應用；了解化學性質和物理性質的差別及應用．