Question

在如圖所示的裝置中，錐形瓶中裝有飽和石灰水，小試管中裝有一定量的水，氣球中有一小塊用鋁箔包著的鈉，整套裝置氣密性良好，未反應前U形管兩端液面相平．現將氣球中的金屬鈉放入小試管中與水反應．
（1）觀察到的現象是：①

有氣體產生，是氣球膨脹

；②

U型管右邊液面上升，左邊液面下降

； ③

飽和石灰水中會有沉淀生成

．
（2）產生上述現象的原因是

鈉與水反應產生氫氣會使氣球膨脹；同時又熱量放出，使周圍空氣膨脹，則
U型管左邊液面下降，右邊液面上升；由于Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，則有沉淀產生

．
（3）寫出鈉與水反應的離子方程式

2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑

．

Answer 1

分析：（1）金屬鈉和水的反應是放熱的，飽和石灰水的溶解度隨溫度升高而降低，氣體具有熱脹冷縮的性質；
（2）根據反應的熱量變化結合物理上的大氣壓強原理來解釋；
（3）鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣．

解答：解：（1）金屬鈉和水的反應生成氫氧化鈉和氫氣，該是放熱的，而飽和石灰水的溶解度隨溫度升高而降低，所以會析出晶體，變渾濁，同時氣體具有熱脹冷縮的性質，錐形瓶中氣壓增大，導致U形管中液面變化，
故答案為：①有氣體產生，是氣球膨脹；②U型管右邊液面上升，左邊液面下降；③飽和石灰水中會有沉淀生成；
（2）金屬鈉和水的反應生成氫氧化鈉和氫氣，該是放熱的，而飽和石灰水的溶解度隨溫度升高而降低，所以會析出晶體，變渾濁，同時氣體具有熱脹冷縮的性質，錐形瓶中氣壓增大，導致U形管中液面的變化，
故答案為：鈉與水反應產生氫氣會使氣球膨脹；同時又熱量放出，使周圍空氣膨脹，則U型管左邊液面下降，右邊液面上升；由于Ca（OH）₂ 的溶解度隨溫度的升高而降低，則有沉淀產生．
（3）金屬鈉和水反應的實質是：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
故答案為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．

點評：本題考查學生金屬鈉的化學性質，注意知識的遷移和應用是解題的關鍵，難度不大．