某化学研究性学习小组的同学自学了金属的化学性质后，对金属钠和硫酸铜溶液发生的反应产生了兴趣...

某化学研究性学习小组的同学自学了金属的化学性质后，对金属钠和硫酸铜溶液发生的反应产生了兴趣。他们把一颗绿豆大的金属钠投入到硫酸铜稀溶液中，并未观察到红色固体、而是看到了蓝色絮状沉淀产生。为此，他们开展了实验探究。

（提出问题）金属钠投入到硫酸铜溶液中发生了怎样的化学反应？

（查阅资料）钠是一种性质非常活泼的金属，能跟氧气反应，还能与水发生剧烈反应。

（做出猜想）

猜想1：钠与水反应生成氢气和碱，生成的碱再与硫酸铜溶液反应。

猜想2：钠与水反应生成氧气和碱，生成的碱再与硫酸铜溶液反应。

（进行实验）

（实验结论）猜想1成立。

（拓展思考）金属钠通常保存在煤油中，其目的是隔绝______。

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同学们在学习金属与盐溶液的反应时，老师强调：“金属K、Ca、Na必须除外。”化学兴趣小组的同学们对此产生了兴趣，并在老师的指导下，进行如下探究：

【提出问题】将金属钠投入到硫酸铜溶液中，结果会怎样？

【查找资料】（1）少量钠通常保存在煤油中

（2）钠是银白色的软金属，可用小刀切割，熔点97.81℃，沸点882.9℃，密度为0.97g/cm3

（3）钠是一种很活泼的金属，遇水发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气

【做出猜想】猜想Ⅰ：放出气体，生成蓝色沉淀，能置换出铜；

猜想Ⅱ：放出气体，生成蓝色沉淀，不能置换出铜。

【实验探究】

【现象分析】（1）钠熔成小球是因为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）钠球游动，发出“嘶嘶”声响说明有气体产生。

（3）析出蓝色沉淀是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （用化学方程式表示）。

【继续探究】有部分同学认为置换出的铜可能被蓝色沉淀掩盖，于是他们进一步探究：

【实验结论】在金属活动性顺序里，位于前面的金属（K、Ca、Na必须除外）能把位于后面的金属从它们盐的溶液里置换出来。K、Ca、Na必须除外是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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同学们在学习金属与盐溶液的反应时，老师强调：“不能用金属K、Ca、Na去置换其他盐溶液中的金属”。这是为什么呢？化学兴趣小组的同学进行了实验：取一定量的硫酸铜溶液于烧杯，再往其中投入一小块金属钠，观察到钠块熔化成小球在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，有无色无味的气体产生，把烧杯内的剩余物质过滤后，得到蓝色和黑色的滤渣。对此，同学们查阅了有关资料并进行了如下探究：

探究一：产生的气体是什么？

（查阅资料）

①钠与冷水能发生剧烈反应，生成了一种碱和一种气体；

②难溶性碱通常遇热时会分解，如：Mg（OH）2MgO+H2O。

（猜想与假设）

产生的气体可能是：（1）氧气（2）氢气（3）二氧化碳。小岑认为不可能是_____（填数字序号），理由是_____。

（进行实验）

小熙用产生的气体吹肥皂液，发现气泡上升，将燃着的木条靠近肥皂泡，气泡燃烧。

（分析与结论）

根据上述实验事实可知，产生的气体是_____（填化学式）。

探究二：滤渣的成分是什么？

（进行实验）

小诗取出少量滤渣，并向其中加入足量稀硫酸，发现滤渣_____，由此确定该滤渣中不含有单质铜。

（分析与结论）

同学们根据实验现象进行了热烈的讨论，并得出了如下结论：

（1）钠与硫酸铜溶液的反应实际上是分两步进行，首先是钠与水反应，然后是生成的碱继续与硫酸铜溶液反应，请按先后顺序写出上述两个反应的化学方程式_____，_____；

（2）产生的黑色固体则是氧化铜，这也说明了钠与水的反应会_____（填“吸收”或“放出”）热量。

（反思与拓展）

在金属活动性顺序表中，钠及前面的金属_____（填“能”或“不能”）把位于后面的金属从它们盐溶液里置换出来。

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小明同学在课外阅读中得知:钾是一种活泼金属，常温下能与氧气、水发生反应，其中钾与水反应的化学方程式为: 。在实验室，该同学先取50mL 一定溶质质量分数的硫酸铜溶液于烧杯中，再取绿豆大小的钾投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤液的成分进行探究。

[提出问题]滤液中溶质的成分是什么?

[查阅资料]已知K2SO4的水溶液呈中性。

[猜想与假设]猜想一: K2SO4

猜想二: K2SO4、 KOH

猜想三: K2SO4、CuSO4

猜想四: K2SO4、 CuSO4、KOH

其中猜想不合理的是___________________。

[实验方案与验证]

写出实验中生成蓝色滤渣的反应方程式__________。

[拓展延伸]金属钾在运输、保存中应该注意的是:__________。

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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。

【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）：________，________。

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某化学兴趣小组同学学习金属的化学性质时，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,而是产生大量气泡，并且生成一种蓝色沉淀.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? 产生的气体和沉淀分别是什么？

（查阅资料）钠是非常活泼的金属,能与水发生剧烈反应,并生成气体和另一物质。

（提出猜想）

猜想1:钠先与水反应生成氢气

猜想2:钠先与水反应生成氧气.

同学们做出以上猜想的依据是_________________你猜想蓝色沉淀为________

（实验探究）

实验一:同学们把一小块切干净的钠投到滴加酚酞的蒸馏水的试管中,观察到钠浮在水面上,熔化成光亮的小球，并产生气泡，溶液变红;收集生成的气体并点燃，发出爆鸣声。.

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 __________(填“大”或“小”);熔点________(填“高”或“低”)；钠先与水反应生成气体的化学式为__________，溶液变红说明钠先与水反应生成的另一种物质呈碱性，该物质的俗名是 __________；

(2)“实验二”中发生反应的化学方程式是 __________________________

（实验结论）钠先与水反应，生成的物质再与硫酸铜反应生成沉淀。

（实验反思）

(3)某同学对实验现象又产生了新的质疑：钠投到硫酸铜溶液中生成了一种蓝色沉淀，那会不会是蓝色沉淀掩盖了红色的铜呢？请你用实验证明该蓝色沉淀中不含红色的铜________

(4)一段时间后，发现蓝色沉淀逐渐变成黑色固体，同学们认为是蓝色沉淀受热发生了分解，请写出发生的化学方程式___________________

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