题目内容

在金属活动性顺序里,钠位于铜之前。某化学兴趣小组发现,将钠投入硫酸铜溶液中,产生无色气体和蓝色沉淀,却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究:
【查阅资料】钠的化学性质非常活泼,常温下就能被空气中的氧气氧化,且能与水迅速反应。
【分析与讨论】
(1)在实验室中通常将钠保存在煤油里,煤油的作用是                              
(2)已知:在一个化学反应中,如果有元素化合价的升高,同时就有元素化合价降低。对于钠与水反应的生成物,甲同学猜想是NaOH和H2,乙同学猜想是NaOH和O2,你认为 同学的猜想不合理,请从化合价的角度解释原因:          
【进行实验】该小组同学通过实验验证钠与水反应的产物,装置如下图:

注:煤油的密度为0.8g/mL,与水不互溶。

 
实验操作
实验现象及分析

打开止水夹a及分液漏斗活塞,待液体充满大试管后,关闭止水夹a及分液漏斗活塞。
实验现象为:液体分层,钠熔成银白色小球,在液体分层的界面上跳动,产生大量气泡,下层液体逐渐被压入B中。
钠的物理性质有:                     (任写两条)。

打开止水夹b,待B中部分液体进入C中,迅速关闭止水夹b。
发生反应的化学方程式为:
                                         

打开止水夹c。
实验现象为:D中液体             ,C中产生气泡。

打开止水夹a,通过分液漏斗向大试管中逐滴加水,将燃着的木条伸至装置左端尖嘴导管口。
实验现象为:气体燃烧,产生       色火焰。

在火焰上方罩一个干冷的烧杯。
实验现象为:烧杯内壁出现             
【解释与结论】将钠投入硫酸铜溶液中,产生无色气体和蓝色沉淀,写出发生反应的化学方程式(分两步写):                          

【分析与讨论】(1)将钠与氧气和水隔绝
(2)乙  若生成NaOH和O2,则该反应中钠元素的化合价由0价升高到+1价,氧元素的化合价由-2价升高到0价,只有元素化合价升高,没有元素化合价降低
【进行实验】

 
实验现象及分析

银白色固体,熔点低,密度比水小、比煤油大等(合理即可)

CO2+2NaOH       Na2CO3+H2O

倒吸入C中

淡蓝

无色液滴
【解释与结论】2Na+2H2O       2NaOH+H2↑   CuSO4+ 2NaOH       Cu(OH)2↓ + Na2SO4

解析试题分析:【分析与讨论】(1)由于钠化学性质非常活泼很容易和空气中的物质反应,所以常保存在煤油中,煤油的作用是将钠与氧气和水隔绝;(2)乙的猜想不合理,因为若生成NaOH和O2,则该反应中钠元素的化合价由0价升高到+1价,氧元素的化合价由-2价升高到0价,只有元素化合价升高,没有元素化合价降低【进行实验】

 
实验现象及分析

银白色固体,熔点低,密度比水小、比煤油大等(合理即可)

CO2+2NaOH       Na2CO3+H2O

倒吸入C中

淡蓝

无色液滴
由题可知,钠投入到硫酸铜溶液中钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
考点:探究化学反应
点评:这是一道非常典型的探究题,题目给的知识点没有学过,较为陌生,但是重点考察的反应的思想,装置等,所以这种题目不要害怕,仔细审题即可。

练习册系列答案
相关题目
铁、铝、铜是日常生活中使用最广泛的金属.
(1)上述三种金属中,人类最早大规模冶炼和使用的是铜,最晚的是铝,原因是
B
B
(填序号).
A.三者在地壳中的含量,铜元素最高,铝元素最低
B.三者的金属活动性,铜元素最弱,铝元素最强
C.在自然界中,铜元素主要以单质形式存在,铝元素以化合物形式存在
(2)常温下一些金属的物理性质数据如下:
金属单质
导电性(以银的导电性为100作标准) 99 61 27 17 7.9
密度/(g?cm-3 8.92 2.70 7.14 7.86 11.3
熔点/℃ 1083 660 419 1535 328
硬度(以金刚石的硬度为10作标准) 2.5~3 2~2.9 2.5 4~5 1.5
分析上述数据,碎石用的大锤常用铁制而不用铝制,原因是
铁的硬度较大,密度较大
铁的硬度较大,密度较大

(3)金属活动性顺序在运用中给我们三条判断依据,即在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前它的活动性就越强;
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来.
通过查阅资料我发现金属铝与氧化铜在高温条件下能发生置换反应,其化学方程式为
2Al+3CuO
 高温 
.
 
3Cu+Al2O3
2Al+3CuO
 高温 
.
 
3Cu+Al2O3
,由此我发现了一条新的判断依据
在高温条件下,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的氧化物里置换出来
在高温条件下,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的氧化物里置换出来

(4)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应.在实验室里,可用右图所示装置进行实验:实验中玻璃管内的粉末由红色变为
色,该反应的化学方程式为
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
,通过实验我可以得出的一氧化碳的相关化学性质是
可燃性、还原性、毒性
可燃性、还原性、毒性

(5)工业上火法炼铜的一个主要反应是 Cu2S+O2
 高温 
.
 
 2Cu+SO2  Cu2S中铜元素的质量分数为
64×2
64×2+32
× 100
%=80%;
64×2
64×2+32
× 100
%=80%;
(写出算式).
用500吨含Cu2S 80%的铜矿石,理论上可以炼出多少吨铜?(请写出详细的计算过程,分步给分,计算结果保留一位小数)

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