Question

20．課堂上老師分析金屬與鹽溶液的反應(yīng)時指出：發(fā)生此反應(yīng)的條件是金屬要比鹽中的金屬活潑，但鉀、鈣、鈉除外．小剛同學(xué)很好奇，他想探究金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成什么物質(zhì)．
【提出問題】金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成什么物質(zhì)？
【進(jìn)行試驗】取一塊兒綠豆大小的金屬鈉放入盛有飽和CuSO₄溶液的錐形瓶中．
【實驗現(xiàn)象】劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡，出現(xiàn)藍(lán)色絮狀沉淀，一會兒部分沉淀變成黑色．
（1）探究生成的氣體是什么？
將錐形瓶塞上單孔塞，導(dǎo)管通入肥皂水中，有肥皂泡飄到空中，將燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲．說明生成的氣體是氫氣．
（2）探究沉淀的成分是什么？
【查閱資料】通常，難溶性堿遇熱時會分解為對應(yīng)的金屬氧化物和水．
【猜想與假設(shè)】沉淀中有Cu（OH）₂和CuO，可能有Cu．
【進(jìn)行試驗2】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
將錐形瓶內(nèi)反應(yīng)后的物質(zhì)過濾，向濾出的固體中加入足量的稀鹽酸（或稀硫酸）	固體全部溶解形成藍(lán)色溶液	此反應(yīng)無Cu生成

【實驗結(jié)論】通過實驗，小剛同學(xué)得出結(jié)論：鈉加入硫酸銅溶液中先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅．請寫出生成藍(lán)色沉淀的化學(xué)方程式2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
【反思與交流】出現(xiàn)黑色CuO的可能原因是鈉與水反應(yīng)放熱，使氫氧化銅分解．

Answer 1

分析 【實驗探究1】根據(jù)產(chǎn)生的氣體的性質(zhì)進(jìn)行分析；
【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析；
【實驗驗證】根據(jù)氧化銅、氫氧化銅會與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，銅不會與稀硫酸反應(yīng)進(jìn)行分析；
【實驗結(jié)論】根據(jù)鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉進(jìn)行分析；
【反思與交流】根據(jù)氫氧化銅受熱至60-80℃變暗，溫度再高分解為相應(yīng)的金屬氧化物和水進(jìn)行分析．

解答 解：【實驗探究1】將產(chǎn)生的氣體用導(dǎo)管通入肥皂水中，將燃著的木條靠近飄起的肥皂泡，有爆鳴聲．說明生成的氣體是氫氣，點燃該氣體前一定要先檢驗純度；
【猜想與假設(shè)】通過分析可知，沉淀中有Cu（OH）₂和氧化銅，可能還有Cu；
【實驗驗證】氧化銅、氫氧化銅會與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，銅不會與稀硫酸反應(yīng)，所以

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
將錐形瓶內(nèi)反應(yīng)后的物質(zhì)過濾，向濾出的固體中加入足量的稀鹽酸（或稀硫酸）	固體全部溶解 溶液變成藍(lán)色	沉淀中沒有Cu

；
【實驗結(jié)論】鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，化學(xué)方程式為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
【反思與交流】氫氧化銅受熱至60-80℃變暗，溫度再高分解為相應(yīng)的金屬氧化物和水，所以出現(xiàn)黑色物質(zhì)的可能原因是：鈉和水反應(yīng)放出大量的熱，氫氧化銅受熱分解生成氧化銅．
答案：
[實驗現(xiàn)象]（1）氫氣； （2）[猜想假設(shè)]CuO；
[進(jìn)行實驗2]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
將錐形瓶內(nèi)反應(yīng)后的物質(zhì)過濾，向濾出的固體中加入足量的 稀鹽酸（或稀硫酸）	固體全部溶解形成藍(lán)色溶液	此反應(yīng)無Cu生成

[實驗結(jié)論]2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
[反思與交流]鈉與水反應(yīng)放熱，使氫氧化銅分解．

點評 解讀有用信息，對操作中的描述和反應(yīng)現(xiàn)象認(rèn)真加以分析，再結(jié)合自己所學(xué)知識，此類題可迎刃而解．