Question

9．某同學從金屬活動順序表中知道鈉位于銅的前面，認為鈉應該可以把銅置換出來，可是將鈉投入硫酸銅溶液中沒有把銅置換出來，而是產生了無色氣泡和藍色沉淀．該同學對此現象產生了興趣并進行了如下探究：
【查閱資料]鈉的化學性質非常活潑，常溫下就能被空氣中的氧氣氧化，且能與水迅速反應生成一種堿和一種氣體．
【分析與討論】
（1）在實驗室中通常將鈉保存在煤油里，煤油的作用是將鈉與氧氣和水隔絕
（2）已知：在一個化學反應中，如果有元素化合價的升高，同時就有元素化合價降低．對于鈉與水反應的生成物，甲同學猜想是NaOH和H₂，乙同學猜想是NaOH和O₂，你認為乙同學的猜想不合理，請從化合價的角度解釋原因：若生成NaOH和O₂，則該反應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．
【解釋與結論】將鈉投入硫酸銅溶液中，產生的氣體是H₂（填化學式）并寫出產生藍色沉淀的化學方程式CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
【知識拓展】根據金屬活動順序表推測K、Ca不能（填能或不能）把硫酸銅溶液中銅置換出來．

Answer 1

分析 【分析與討論】（1）根據鈉與氧氣和水反應進行解答；
（2）根據若生成NaOH和O₂，則該反應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行解答；
【解釋與結論】根據鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣以及氫氧化鈉和硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉進行解答；
【知識拓展】根據金屬和鹽溶液反應的規律分析．

解答 解：【分析與討論】（1）鈉與氧氣和水反應，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）根據在一個化學反應中，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，所以乙同學的猜想不合理；
【解釋與結論】鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，發生反應的化學方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；氫氧化鈉和硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉，發生反應的化學方程式CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
【知識拓展】K、Ca的活動性比鈉強，因此和鈉一樣不能把硫酸銅溶液中銅置換出來；
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；
【解釋與結論】H₂；CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
【知識拓展】不能．

點評 該題要求學生再掌握金屬的活動性強弱和一些常用物質的顏色的同時，還要求學生具有綜合分析問題的能力以及具有類比推斷的能力．