Question

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100 mL大试管中先加40 mL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__________________________。

（2）大试管的溶液中出现的现象：____________________________。

（3）装置中液面的变化：大试管内___________；长颈漏斗内____________。

（4）写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：____________________。

Answer

（1）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）下层溶液出现白色絮状沉淀

（3）下降 上升（4）2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑

【解析】

试题分析：（1）因为ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(FeSO4溶液)，且Na与水剧烈反应生成氢氧化钠与氢气，该反应是放热反应，钠的熔点低，所以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）FeSO4溶液与Na反应的实质是Na先与水反应生成NaOH和氢气，反应生成的NaOH又与FeSO4反应生成白色沉淀，所以大试管的溶液中出现的现象是下层溶液出现白色絮状沉淀。

（3）因为反应产生了氢气，使装置内压强增大，则大试管内液面下降，长颈漏斗内液面上升。

（4）根据上述分析，钠与硫酸亚铁溶液反应的方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。

考点：考查Na、FeSO4的性质，探究实验的设计与评价。