Question

9．通過“金屬和金屬材料”和“燃燒”的復(fù)習(xí)，同學(xué)們對(duì)課本上“活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬一般可以將位于其后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來”以及“支持燃燒的氣體一般是氧氣”這兩句話產(chǎn)生了質(zhì)疑．在老師的幫助下，用金屬鈉來探究下列問題：提出問題：
1、金屬鈉能否置換出硫酸銅溶液中的銅？
2、金屬鈉能否在其他氣體（如：CO₂）中燃燒？
資料查閱：金屬Na性質(zhì)活潑，常溫下，它極易與氧氣反應(yīng)生成白色固體氧化鈉，氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉．金屬鈉還可以與水劇烈反應(yīng)放出氫氣．
實(shí)驗(yàn)探究：
實(shí)驗(yàn)一：①在實(shí)驗(yàn)室中，金屬鈉保存在煤油中；
②用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面煤油后投入硫酸銅溶液中，觀察到溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，但沒有紅色的物質(zhì)析出；
③按照步驟②將金屬鈉投入水中，待反應(yīng)結(jié)束后滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅．
實(shí)驗(yàn)二：將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO₂的集氣瓶中，觀察到鈉在CO₂中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶?jī)?nèi)附著黑色顆粒，并粘附著白色物質(zhì)．
問題討論
（1）金屬鈉保存在煤油中的原因因?yàn)殁c既與氧氣反應(yīng)又與水反應(yīng)．
鈉易與氧氣反應(yīng)變質(zhì)（2）根據(jù)上述資料寫出鈉塊投入水中所發(fā)生的反應(yīng)方程式：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
（3）實(shí)驗(yàn)二中生成的黑色顆粒是C（或炭黑）；．而白色物質(zhì)可能是什么呢？
①同學(xué)們圍繞白色物質(zhì)可能是什么產(chǎn)生如下猜想：甲認(rèn)為白色物質(zhì)是氧化鈉，乙認(rèn)為是碳酸鈉，丙認(rèn)為是氧化鈉和碳酸鈉的混合物，丁認(rèn)為是氫氧化鈉．
我認(rèn)為認(rèn)為丁的猜想是錯(cuò)誤的，理由是鈉在二氧化碳中的燃燒產(chǎn)物不可能含氫元素
反應(yīng)物中沒有氫元素②對(duì)白色物質(zhì)是什么進(jìn)行實(shí)驗(yàn)再探究，方案設(shè)計(jì)如下：
方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過濾，向?yàn)V液中加入無色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色，結(jié)論：白色物質(zhì)中一定有氧化鈉．
方案2：取該樣品少量于試管里，滴加足量稀鹽酸，溶液中有氣泡冒出，結(jié)論：白色物質(zhì)中一定有碳酸鈉．
碳酸鈉方案3：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，過濾，向?yàn)V液中加入過量的B溶液（供選試劑：A、石灰水B、氯化鈣溶液 C、硫酸銅溶液），出現(xiàn)白色沉淀，然后過濾，再向溶液里滴加無色酚酞試液，無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)．則乙（在甲、乙、丙中選）的猜想成立．
③評(píng)價(jià)與反思：小娟同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方案1得出的結(jié)論不正確，其理由是碳酸鈉溶液也可能呈堿性使酚酞變紅 碳酸鈉溶液也是實(shí)驗(yàn)室中的金屬鈉著火時(shí)，你的滅火方法是用沙蓋滅．

Answer 1

分析 仔細(xì)閱讀材料后，發(fā)現(xiàn)是圍繞著金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究與分析，由于鈉是一種化學(xué)性質(zhì)非常活潑的金屬，因此就表現(xiàn)出一些特殊性質(zhì)，同學(xué)們要拋卻思維定勢(shì)，從資料查閱和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手大膽分析猜想，從而得出正確答案．

解答 解：（1）常溫下，鈉極易與氧氣反應(yīng)生成白色固體氧化鈉，所以要保存在煤油中；
（2）金屬鈉可以與水劇烈反應(yīng)放出氫氣，可以理解為鈉置換出水中的氫，把水看做HOH就比較好理解了．發(fā)生的反應(yīng)方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑
（3）鈉在CO₂中燃燒后瓶?jī)?nèi)附著黑色顆粒，從反應(yīng)物的元素組成來分析，黑色顆粒只能是碳，而白色物質(zhì)可能是氧化鈉或碳酸鈉或二者的混合物，但不能是氫氧化鈉，因?yàn)榉磻?yīng)物中沒有氫元素．氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，所以其水溶液呈堿性，碳酸鈉溶液也呈堿性，鑒別它們時(shí)不能只用酚酞；
③碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液都呈堿性，故用酚酞不能鑒別，金屬鈉與水反應(yīng)放出氫氣，也能和二氧化碳反應(yīng)，故金屬鈉著火時(shí)不能有水和二氧化碳滅火器，最好是用沙蓋滅．
答案為：碳酸鈉溶液也是堿性的，用沙蓋滅．
答案：
（1）因?yàn)殁c既與氧氣反應(yīng)又與水反應(yīng)；
（2）2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
（3）C（或炭黑）；鈉在二氧化碳中的燃燒產(chǎn)物不可能含氫元素；碳酸鈉；B；乙；碳酸鈉溶液也可能呈堿性使酚酞變紅；用沙蓋滅．

點(diǎn)評(píng) 本題在同學(xué)們?cè)�有的知識(shí)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)鈉的性質(zhì)進(jìn)行探究，既培養(yǎng)了同學(xué)們的分析能力，又與高中知識(shí)進(jìn)行接軌．