Question

在課堂上，老師演示了金屬Na與CuSO₄溶液反應的實驗，同學們觀察到該反應中生成了藍色的Cu（OH）₂沉淀而沒有發現Cu單質生成．但某同學心中在想，會不會是因為生成的Cu較少而被藍色沉淀所覆蓋從而沒有被發現呢？于是想課后到實驗室繼續研究，希望進一步用實驗來驗證自己的猜想是否正確．
假如該同學是你，請你寫一份實驗準備單交給老師，要求老師提供必需的用品．
（1）實驗探究的目的：

 

．
（2）探究所依據的化學原理：

 

．
（3）實驗必需的用品：小刀、玻璃片、濾紙、

 

和

 

；金屬Na、

 

和

 

．
該同學在探究實驗中意外地發現生成的藍色的沉淀中混有少量的黑色沉淀，而所使用的藥品均沒有問題．你認為該黑色難溶物是

 

，生成該黑色難溶物的原因是

 

．

Answer 1

考點：堿金屬及其化合物的性質實驗

專題：實驗題

分析：（1）學生懷疑Na也與硫酸銅發生了置換反應生成銅單質，因而他探究的實驗目的是驗證鈉與硫酸銅溶液反應是否生成銅；
（2）當鈉不與硫酸銅發生置換反應時，沉淀只有氫氧化銅，當鈉與硫酸銅發生置換反應時，沉淀中既有氫氧化銅液有銅，依據氫氧化銅可溶于鹽酸而銅不溶，只是加入過量的鹽酸觀察沉淀是否全部溶解即可；
（3）實驗需要首先完成Na與硫酸銅溶液反應，然后再進行沉淀與鹽酸的反應，完成鈉與硫酸銅溶液的反應，需要的試劑是鈉和硫酸銅溶液，還需要的用品是鑷子、燒杯；完成沉淀與鹽酸的反應，需要試劑是稀鹽酸或稀硫酸，不再需要其他用品；鈉與水反應放出熱量，氫氧化銅受熱分解，所以實驗中意外發現的黑色沉淀是氧化銅．

解答： 解：（1）老師演示了金屬Na與CuSO₄溶液反應的實驗，同學們觀察到該反應中生成了藍色的Cu（OH）₂沉淀而沒有發現Cu單質生成．但某同學心中在想，會不會是因為生成的Cu較少而被藍色沉淀所覆蓋從而沒有被發現呢，學生懷疑Na也與硫酸銅發生了置換反應生成銅單質，因而他探究的實驗目的是驗證鈉與硫酸銅溶液反應是否生成銅；
故答案為：驗證鈉與硫酸銅溶液反應是否有銅生成；
（2）探究所依據的化學原理是，當鈉不與硫酸銅發生置換反應時，沉淀只有氫氧化銅，當鈉與硫酸銅發生置換反應時，沉淀中既有氫氧化銅液有銅，氫氧化銅可溶于鹽酸而銅不溶，加入過量的鹽酸觀察沉淀是否全部溶解，若全部溶解說明無銅生成，若仍有沉淀說明有銅生成；
故答案為：氫氧化銅可溶于鹽酸而銅不溶；
（3）實驗需要首先完成Na與硫酸銅溶液反應，然后再進行沉淀與鹽酸的反應，完成鈉與硫酸銅溶液的反應，需要的試劑是鈉和硫酸銅溶液，需要的用品：小刀、玻璃片、濾紙，還需要的用品是鑷子、燒杯；完成沉淀與鹽酸的反應，需要試劑是稀鹽酸或稀硫酸，不再需要其他用品；鈉與水反應放出熱量，氫氧化銅受熱分解，所以實驗中意外發現的黑色沉淀是氧化銅；
故答案為：鑷子；燒杯；硫酸銅溶液；稀鹽酸或稀硫酸；CuO；鈉與水反應放出熱量使氫氧化銅受熱部分分解．

點評：本題考查了鈉性質的分析，主要是鈉和鹽反應產物的分析判斷和實驗設計驗證，掌握物質性質和實驗探究式解題關鍵，題目難度中等．