Question

18．同學們在學習金屬與鹽溶液的反應時，老師強調：“金屬K、Ca、Na必須除外．”化學興趣小組的同學們對此產生了興趣，并在老師的指導下，進行如下探究：
【提出問題】將金屬鈉投入到硫酸銅溶液中，結果會怎樣？
【查找資料】（1）少量鈉通常保存在煤油中
（2）鈉是銀白色的軟金屬，可用小刀切割，熔點97.81℃，沸點882.9℃，密度為0.97g/cm³
（3）鈉是一種很活潑的金屬，遇水發生劇烈反應，2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
【做出猜想】猜想Ⅰ：放出氣體，生成藍色沉淀，能置換出銅；
猜想Ⅱ：放出氣體，生成藍色沉淀，不能置換出銅．
【實驗探究】

實驗操作	實驗現象
①取10ml一定溶質質量分數的硫酸銅溶液，倒入50ml的燒杯里 ②取一塊鈉，用濾紙吸干表面煤油，再切取綠豆大小的一塊，投入溶液中	鈉浮在液面上，熔化成閃亮小球，鈉球游動，發出“嘶嘶”的聲響，析出藍色沉淀

【現象分析】（1）鈉熔成小球是因為 鈉與水發生劇烈反應，反應放出的熱量使鈉熔化成小球．
（2）鈉球游動，發出“嘶嘶”聲響說明有氣體產生．
（3）析出藍色沉淀是因為2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄ （用化學方程式表示）．
【繼續探究】有部分同學認為置換出的銅可能被藍色沉淀掩蓋，于是他們進一步探究：

實驗操作	實驗現象	結論
取燒杯中少許沉淀于試管中，再向其中加入過量的稀硫酸	沉淀全部溶解，溶液變藍色	說明沉淀中不含紅色的銅

【實驗結論】在金屬活動性順序里，位于前面的金屬（K、Ca、Na必須除外）能把位于后面的金屬從它們鹽的溶液里置換出來．K、Ca、Na必須除外是因為K、Ca、Na鹽溶液的反應先是和里面的水的反應生成堿和氫氣．

Answer 1

分析 （1）根據鈉是一種非常活潑的金屬，它能浮在水面上，與水面發生劇烈反應，反應放出的熱量使鈉熔化成小球，甚至會使鈉和生成的氫氣都發生燃燒解答；
（3）金屬鈉和鹽溶液的反應先是和里面的水的反應生成氫氧化鈉和氫氣，然后看氫氧化鈉和鹽之間是否會發生復分解反應．
【繼續探究】為了證明藍色沉淀中不含紅色的銅，我們可以取藍色沉淀于試管中，加入足量的稀硫酸后充分振蕩，看沉淀是否完全溶解，因為銅和稀硫酸不反應．
【實驗結論】根據K、Ca、Na鹽溶液的反應先是和里面的水的反應生成堿和氫氣解答．

解答 解：（1）鈉熔成小球是因為鈉與水發生劇烈反應，反應放出的熱量使鈉熔化成小球，
故答案為：鈉與水發生劇烈反應，反應放出的熱量使鈉熔化成小球；
（3）金屬鈉和硫酸銅溶液的反應先是和里面的水的反應，生成氫氧化鈉和氫氣，然后是氫氧化鈉和硫酸銅之間的復分解反應，即2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，
故答案為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄ ；
【繼續探究】取燒杯中少許沉淀于試管中，再向其中加入過量的稀硫酸，沉淀全部溶解，溶液變藍色，說明沉淀中不含紅色的銅，
故答案為：說明沉淀中不含紅色的銅；
【實驗結論】在金屬活動性順序里，位于前面的金屬（K、Ca、Na必須除外）能把位于后面的金屬從它們鹽的溶液里置換出來．K、Ca、Na必須除外是因為K、Ca、Na鹽溶液的反應先是和里面的水的反應生成堿和氫氣．
故答案為：K、Ca、Na鹽溶液的反應先是和里面的水的反應生成堿和氫氣．

點評 本考點既考查了金屬的活動性順序、實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規律的探究等．通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究，題目難度中等．