钠与水反应实验现象解释

钠与水反应实验现象和解释

1、金属钠和水反应的现象：浮、熔、游、响、红

即：金属钠浮在水面上、熔成闪亮的小球、四处游动、发出嘶嘶的响声、溶液变红（加酚酞）

众所周知，金属钠（钾）与水剧烈反应释放出氢气。反应产生的热，既可以使金属钠熔化（钠的熔点97.81℃），还可能使它在水面上着火燃烧。如果在教学演示中引导学生仔细观察，还可以发现一些现象细节，提出一些问题，启发学生自己加以分析和解释。例如，是什么原因使钠熔化成小球？是什么力量驱使钠球在水面上游动？在考查燃烧现象时还可以提出：是钠在着火燃烧，还是氢气在燃烧，抑或是两者同时在燃烧？是钠先燃烧，还是氢先燃烧，抑或有其他什么可能性？为什么在燃烧的同时常有叭叭或者嘶嘶作响的断续爆炸声？钠与水反应的过程中总有些烟雾状的白色物。有人问这白色物究竟是烟，还是雾，或是既有烟，又有雾等等。

2、钠球是怎么形成的：钠的密度比水小，熔点也仅为97.81℃。钠在水溶液中表现出极高的化学活性，与水反应时放出的热足以使它熔化。熔化的金属钠具有很大的表面张力（其他金属亦是如此）。这就是钠球形成的原因。

3、是什么力量驱使钠球在水面上游动：钠与水接触产生的氢气泡外逸时驱动着钠球游动。

实验一将饱和食盐水（增大密度）与1∶1的盐酸等体积相混和后注入500mL 烧杯中（2/3体积），然后放进一个鸡蛋。鸡蛋在这样的液体中是浮面的，反应生成的CO 2驱动着鸡蛋缓缓游动。

实验二用纱布把5－10颗锌粒固定在一只乒乓球表面，投入稀盐酸中，乒乓球在液面上漂游情况与钠在水面上游动情况，似乎一模一样。4、燃烧现象与爆炸过程分析

如前所述，漂浮在水面上的钠，在与水反应产生氢气的同时，尽管没有燃烧，那裸露在空气中的那部分钠，无疑会有较多的Na 2O 和少量Na 2O 2生成，并立即跟水反应生成NaOH。

最初2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑+热量、Na 溶化后4Na+O 2=2Na 2O+热量、（燃烧前）2Na 2O+O 2=2Na 2O 2（少量）＋热量、Na 2O+H 2O=2NaOH＋热量、2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑+热量

以上均系放热反应。鉴于H 2的自燃点高达585℃，因此首先着火的不是H 2，而是Na 。

、在继Na 着火之后，立刻就是H 2被钠焰点着，呈现Na，H 2同时在空气中燃烧的

情况。

、

与此同时，Na 燃烧生成较多的Na 2O 2与水反应生成O 2

2Na 2O 2＋2H 2O=4NaOH＋O 2↑

当反应生成的O 2与H 2在它的爆炸极限以内就形成爆炸性混合气体，在钠球附近产生断续的叭叭爆炸声。可见，钠与水反应的燃烧现象，不仅有钠在燃烧，也有氢气在燃烧，而且是钠球先着火再引燃氢气；钠与水反应的断续爆炸现象，则主要是Na 2O 2与水反应生成的氧气与钠跟水反应产生的氢气混合后被点火引起的。

5、是白烟，还是白雾：钠与水反应时水面上方弥漫的“白色物”，是烟，还是雾，抑或是既有烟又有雾的白色烟雾？究其化学成份，是Na、Na 2O 2，NaOH，或者是水蒸气。

实验一在盛有水的上方罩上一个较大的漏斗，漏斗内壁上贴几张湿润的红色石蕊试纸或酚酞试纸。当把金属钠投入烧杯中，钠与水反应生成的白色雾样一般不致使这些指示剂显色。偶见指示剂（试纸）上有少数显色斑点，这显然是钠与水激烈反应－燃烧和爆炸时飞溅在试纸上的碱液引起的。特别是反应停止后，这些尚未消失的浓浓白色物，无论对何种酸碱指示剂均不起作用。

实验二在课堂演示中，我是让钠在集气瓶中跟水反应，生成的白色物浓浓聚集，用贴有润湿红色石蕊试纸的盖玻片盖住集气瓶口，或用载有酚酞试纸的玻璃棒在白色物样中检测，均未发现指示剂显色。

实验三我们选铁丝、玻棒，瓷片，木炭中的任何一种，在酒精灯焰上先烧成红热状态，再迅速跟冷水接触，立即产生相似的白色物样。

因此，我们完全有理由断定这些白色物主要不是烟（钠和钠的化合物），而是由水蒸气凝聚而成的白雾。