Question

9．某同学从金属活动顺序表中知道钠位于铜的前面，认为钠应该可以把铜置换出来，可是将钠投入硫酸铜溶液中没有把铜置换出来，而是产生了无色气泡和蓝色沉淀．该同学对此现象产生了兴趣并进行了如下探究：
【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，且能与水迅速反应生成一种碱和一种气体．
【分析与讨论】
（1）在实验室中通常将钠保存在煤油里，煤油的作用是将钠与氧气和水隔绝
（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，你认为乙同学的猜想不合理，请从化合价的角度解释原因：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．
【解释与结论】将钠投入硫酸铜溶液中，产生的气体是H₂（填化学式）并写出产生蓝色沉淀的化学方程式CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
【知识拓展】根据金属活动顺序表推测K、Ca不能（填能或不能）把硫酸铜溶液中铜置换出来．

Answer 1

分析 【分析与讨论】（1）根据钠与氧气和水反应进行解答；
（2）根据若生成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解答；
【解释与结论】根据钠和水反应生成氢氧化钠和氢气以及氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠进行解答；
【知识拓展】根据金属和盐溶液反应的规律分析．

解答 解：【分析与讨论】（1）钠与氧气和水反应，所以在实验室中通常将钠保存在煤油里，煤油的作用是将钠与氧气和水隔绝；
（2）根据在一个化学反应中，如果有元素化合价的升高，同时就有元素化合价降低．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，所以乙同学的猜想不合理；
【解释与结论】钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，发生反应的化学方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，发生反应的化学方程式CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
【知识拓展】K、Ca的活动性比钠强，因此和钠一样不能把硫酸铜溶液中铜置换出来；
故答案为：【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；
【解释与结论】H₂；CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
【知识拓展】不能．

点评 该题要求学生再掌握金属的活动性强弱和一些常用物质的颜色的同时，还要求学生具有综合分析问题的能力以及具有类比推断的能力．