Question

13．有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO₄溶液反应的方法以验证反应实质．实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入用煮过的蒸馏水配制的FeSO₄溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）．仔细观察，回答下列问题：
（1）有关钠反应的现象是有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO₄溶液界面处上下跳动，最终完全溶解．
（2）大试管的溶液中出现的现象：下层溶液出现白色絮状沉淀．
（3）装置中液面的变化：大试管内下降；长颈漏斗内上升．
（4）写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：2Na+FeSO₄+2H₂O═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 钠的密度大于煤油的密度且和煤油不反应，所以钠在煤油中逐渐下沉；钠的密度小于水的密度，所以在水中会浮在水面上，钠的熔点较低，所以钠在水中会熔成小球；钠和FeSO₄溶液中溶剂反应生成氢气，所以生成的氢气推动钠上浮至煤油层；当氢气溢出，钠又回落至界面与FeSO₄溶液中溶剂反应，如此反复多次，最后完全消失，由此分析解答．

解答 解：（1）钠的密度大于煤油的密度且和煤油不反应，所以钠在煤油中逐渐下沉；钠的密度小于水的密度，所以在水中会浮在水面上，钠的熔点较低，所以钠在水中会熔成小球；钠和FeSO₄溶液中溶剂反应生成氢气，所以生成的氢气推动钠上浮至煤油层；故答案为：有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO₄溶液界面处上下跳动，最终完全溶解；
（2）氢氧化钠与硫酸铁反应生成白色的沉淀，故答案为：下层溶液出现白色絮状沉淀；
（3）该反应中有氢气生成，所以大试管内气体的压强增大，大于外界大气压，导致大试管内的溶液下降，把试管内的溶液压入长颈漏斗中，所以长颈漏斗中液面逐渐上升，
故答案为：下降；上升；
（4）钠与硫酸亚铁溶液反应，是钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸亚铁反应，所以反应方程式为：2Na+FeSO₄+2H₂O═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄+H₂↑，故答案为：2Na+FeSO₄+2H₂O═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄+H₂↑．

点评 本题考查了钠的性质，难度不大，会用化学语言描述钠与水反应的现象，会解释出现该现象的原因．