Question

12．在課堂上，老師演示了金屬鈉與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(fā)現銅單質生成．但某同學想，會不會是因為生成的銅較少而被藍色沉淀所覆蓋從而沒有被發(fā)現呢？于是他想課后到實驗室繼續(xù)研究，希望進一步用實驗來驗證自己的猜測是否正確．
（1）假如該同學是你，請你寫一份實驗用品單交給老師，要求老師提供必需的用品．
①實驗探究的目的：驗證鈉與CuSO₄溶液反應是否有銅生成．
②探究所依據的化學原理：Cu（OH）₂可溶于鹽酸而銅不溶．
③實驗所需的用品：小刀、玻璃片、濾紙、鑷子和燒杯；金屬鈉、CuSO₄溶液和鹽酸或稀H₂SO₄．
（2）該同學在探究實驗中意外地發(fā)現生成的藍色沉淀中混有少量的黑色難溶物，而所使用的藥品均沒有問題，你認為該黑色難溶物是CuO（填化學式），生成該黑色難溶物的原因是鈉與水反應放出的熱使生成的Cu（OH）₂部分發(fā)生分解，Cu（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①學生懷疑Na也與硫酸銅發(fā)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(fā)生置換反應時，沉淀只有氫氧化銅，當鈉與硫酸銅發(fā)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，
（2）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(fā)現的黑色沉淀是氧化銅．

解答 解：（1）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(fā)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(fā)現呢，學生懷疑Na也與硫酸銅發(fā)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(fā)生置換反應時，沉淀只有氫氧化銅，當鈉與硫酸銅發(fā)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，
故答案為：鑷子，燒杯，CuSO₄溶液，鹽酸（或稀H₂SO₄）；
（2）鈉與水反應放出熱量，氫氧化銅受熱分解，Cu（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O，所以實驗中意外發(fā)現的黑色沉淀是氧化銅，
故答案為：CuO，鈉與水反應放出的熱使生成的Cu（OH）₂部分發(fā)生分解，Cu（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O；

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．