答案 (1)2Na+2HCl===2NaCl+H2↑、2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ (2)2.24 L
解析 盐酸的物质的量是0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol<0.2 mol,钠过量。钠与盐酸反应,不仅要考虑钠与盐酸反应产生氢气,而且要特别注意在钠过量时,与水反应也会产生氢气,所以0.2 mol钠完全反应,产生氢气0.1 mol,在标准状况下体积为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L。
思维启迪
(1)钠与酸反应时先与酸中的H+反应。
(2)如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
(3)钠与酸反应比与水反应剧烈。
例3 将小块钠投入到硫酸铜的稀溶液中:
(1)观察到的现象是________(填序号)。
①钠浮于液面上 ②熔化成小球 ③发出"嘶嘶"的响声,放出气体 ④有蓝色沉淀产生 ⑤析出大量红色的铜
(2)用离子方程式解释实验现象:__________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①②③④ (2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;2OH-+Cu2+===Cu(OH)2↓(或2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+2Na++H2↑)
解析 钠投入到硫酸铜溶液中,钠浮于液面,熔化成小球并不断游动,发出"嘶嘶"的响声,有气体放出,钠与水反应生成的氢氧化钠与硫酸铜反应,有氢氧化铜蓝色沉淀生成;反应的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+2Na++ H2↑。
思维启迪
(1)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应,只发生钠与水的反应(注意:若为饱和盐溶液时,因水的消耗会有固体析出)。
(2)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应,则会发生两个反应,如钠与硫酸铜溶液的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
三、铁与水蒸气的反应
1.实验探究
装置Ⅰ 装置Ⅱ 实验装置