Question

在實驗室里，某同學取一小塊鈉做與水反應的實驗．試完成下列問題：
（1）切開的金屬鈉暴露在空氣中，開始時可以觀察到的現象是

 

，所發生反應的化學方程式是

 

．
（2）將鈉投入水中后，鈉熔化成一個小球，根據這一現象你能得出的結論是①

 

，②

 

．將一小塊鈉投入盛有飽和石灰水的燒杯中，不可能觀察到的現象是

 

（填序號）．
A．有氣體生成                    B．鈉熔化成小球并在液面上游動
C．溶液底部有銀白色的金屬鈣生成  D．溶液變渾濁
（3）鈉與水反應的離子方程式為

 

．在反應過程中，若生成標準狀況下224mL的H₂，則轉移的電子的物質的量為

 

．
（4）根據上述實驗過程中鈉所發生的有關變化，試說明將金屬鈉保存在煤油中的目的是

 

．

Answer 1

分析：（1）鈉暴露在空氣中和氧氣反應生成氧化鈉而變暗；
（2）鈉熔成小球，說明鈉和水放出的熱量使鈉熔化；
鈉的密度小于水，鈉的熔點較低，鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣且放出熱量，鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，隨著反應的進行水的量減少，氫氧化鈣溶液成為過飽和溶液，溶液中析出部分氫氧化鈣，因為有氫氧化鈉的存在，抑制氫氧化鈣的溶解；
（3）鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，據此寫出反應的離子方程式；根據氫氣和轉移電子之間的關系式計算；
（4）鈉能和氧氣、水反應，和煤油不反應．

解答：解：（1）鈉放置在空氣中和氧氣反應生成氧化鈉而變暗，反應方程式為：4Na+O₂═2Na₂O，
故答案為：鈉塊表面由銀白色變為暗灰色（或鈉塊表面變暗）；4Na+O₂═2Na₂O；
（2）鈉熔成小球，說明鈉和水放出的熱量使鈉熔化，同時說明鈉的熔點較低；
A．鈉和水反應生成氫氣，所以能觀察到，故錯誤；
B．鈉的熔點較低且鈉和水反應放出大量的熱使鈉熔成小球，所以能觀察到，故錯誤；
C．鈣的活潑性大于鈉，且鈉、鈣都易和水反應生成堿，所以鈉不可能置換出鈣，則看不到有金屬鈣生成，故正確；
D．因為有部分溶質析出而導致溶液成懸濁液，所以看到溶液變渾濁，故錯誤；
故選C；
故答案為：鈉與水反應放出熱量；鈉的熔點低；C；
（3）鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，反應的離子方程式為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；224mL氫氣的物質的量為：

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，轉移電子的物質的量=0.01mol×2×（1-0）=0.02mol，
故答案為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；0.02mol；
（4）根據以上知，鈉能和氧氣、水反應，和煤油不反應，且鈉的密度大于煤油，所以鈉可以保存在煤油中以隔絕空氣和水，故答案為：隔絕鈉與空氣中的氧氣和水蒸氣的接觸．

點評：本題考查了鈉的性質，根據鈉的物理性質和化學性質分析鈉和水反應現象、鈉的貯存，注意鈉和飽和氫氧化鈣溶液反應現象，氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而降低，為易錯點．