Question

12．某化学兴趣小组把金属钠投到硫酸铜溶液中，实验并非如、想象的有红色铜析出，
而是生成一种蓝色沉淀．同学们非常好奇并进行实验探究．
提出问题）金属钠投到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应？
【查阅资料】钠是非常活泼的金属，能跟氧气反应，也能与水发生剧烈反应，并放出气体，生成的溶液显碱性．
【提出猜想】
猜想1：钠先与水反应生成氢气和某碱溶液，某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀：
猜想2：钠先与水反应生成氧气和某碱溶液，某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀．
【实验探究】实验一：同学们把一小块切干净的钠投到装有少量蒸馏水的试管中，观察到钠浮在水面上，并产生气泡；点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来．
实验二：在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀．
【实验分析】
（1）根据“实验一”判断，金属钠的密度比水小（填“大”或“小”）；“实验一”中可以燃烧的气体的化学式是H₂．
（2）两个猜想中的“某碱”是氢氧化钠（或NaOH）；金属钠与水反应的化学方程式是2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑．
（3）“实验二”中发生反应的化学方程式是2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
【实验结论】请你判断：猜想1成立．
【实验反思】金属钠通常保存在煤油中，目的是隔绝氧气（或空气）和水．

Answer 1

分析 【实验分析】（1）钠浮在水面上，说明密度小等；
（2）根据反应的物质为水和钠，结合反应前后元素的种类不变来进行解答；根据上述分析可以知道反应生成了氢氧化钠和水，可以据此写出该反应的化学方程式；
【实验结论】根据上述分析可以知道猜想1是正确的，可以据此解答该题．
【实验反思】根据金属钠的化学性质进行回答．

解答 解：（1）题中提到“把一小块切干净的钠投到装有少量蒸馏水的试管中，观察到钠浮在水面上”，说明金属钠的密度比水小；根据质量守恒定律知，反应物中的元素有：Na、O、H，所以生成物中肯定含有这三种元素，而生成物中的气体能燃烧，所以该气体是氢气（H₂）．
（2）因为猜想中只有氢气和氧气，而氧气不能燃烧，所以气体是氢气，两个猜想中的某碱是氢氧化钠，因为碱的组成是金属和氢氧根，金属只能是钠，所以碱是氢氧化钠，金属钠与水反应的化学方程式是2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
（3）根据反应的物质为水和钠，结合反应前后元素的种类不变，可以知道某碱应该为氢氧化钠根据实验二的现象和钠的性质分析，钠放入硫酸铜溶液中，先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜溶液反应，化学方程式为：2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
根据上述分析可以知道猜想1是正确的．
由于金属钠能与空气和水发生反应，且密度比水小．所以保存时，要隔绝氧气（或空气）和水．
故答案是：
（1）小；H₂；（2）氢氧化钠（或NaOH）；2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
（3）2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；[实验结论]1；[实验反思]氧气（或空气）；水

点评 解读有用信息，对操作中的描述和反应现象认真加以分析，再结合自己所学知识，此类题可迎刃而解．