标题：钠投入氯化铁溶液的现象及原因分析
一、钠投入氯化铁溶液的现象
当金属钠投入氯化铁溶液中时，会发生一系列的化学反应。以下是观察到的现象：
1. 剧烈反应：钠与氯化铁溶液接触后，会迅速发生剧烈反应，产生大量气泡。
2. 溶液颜色变化：随着反应的进行，氯化铁溶液的颜色会由黄色变为棕色，最终可能变为红棕色。
3. 沉淀生成：在反应过程中，可能会观察到红棕色的沉淀物生成。
4. 热量释放：反应过程中会释放热量，导致溶液温度升高。
二、反应原因分析
钠投入氯化铁溶液中发生的主要反应如下：
\[ 2Na + 2FeCl_3 \rightarrow 2NaCl + 2Fe \]
\[ 2Fe + 3H_2O \rightarrow Fe(OH)_3 + 3H_2 \]
1. 钠与水反应：钠首先与溶液中的水发生反应，生成氢氧化钠和氢气：
\[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \]
2. 氢氧化钠与氯化铁反应：生成的氢氧化钠与氯化铁发生复分解反应，生成氢氧化铁沉淀：
\[ 3NaOH + FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3 + 3NaCl \]
3. 氢氧化铁与氢气反应：氢氧化铁沉淀在氢气的还原作用下，进一步被还原生成铁和水：
\[ 2Fe(OH)_3 + 3H_2 \rightarrow Fe_2O_3 + 6H_2O \]
三、相关信息来源
《无机化学》第三版，高等教育出版社，作者：周公度等。
化学反应原理，化学工业出版社，作者：李文安。
实验化学教程，科学出版社，作者：王俊丽等。
四、常见问题清单及解答
1. 问题：钠为什么能投入氯化铁溶液中？
解答：钠是一种非常活泼的金属，它可以与水发生反应，从而将氯化铁溶液中的水置换出来，进而与氯化铁发生反应。
2. 问题：为什么会有气泡产生？
解答：气泡的产生是因为钠与水反应生成了氢气。
3. 问题：为什么溶液颜色会变化？
解答：溶液颜色变化是因为氢氧化铁沉淀的形成。
4. 问题：为什么会有沉淀生成？
解答：沉淀生成是因为氢氧化钠与氯化铁发生复分解反应，生成了氢氧化铁沉淀。
5. 问题：反应过程中为什么会放热？
解答：反应放热是因为钠与水反应和氢氧化钠与氯化铁反应都是放热反应。
6. 问题：为什么最终会得到氢氧化铁沉淀？
解答：氢氧化铁沉淀是由于氢氧化钠与氯化铁反应生成的。
7. 问题：反应后的溶液是什么？
解答：反应后的溶液主要是氯化钠溶液。
8. 问题：这个反应有什么实际应用？
解答：这个反应可以用于制备氢气，同时也是一种化学实验中的演示反应。
9. 问题：为什么氢氧化铁会进一步被还原？
解答：氢氧化铁被还原是因为氢气的存在，氢气具有还原性。
10. 问题：这个实验需要注意什么？
解答：实验中需要注意安全，因为钠与水反应非常剧烈，可能会溅出溶液。同时，实验应在通风良好的环境中进行。
