Question

少量金屬鈉投入硫酸銅溶液中，會有什么現(xiàn)象？生成什么物質(zhì)？甲、乙兩同學(xué)為此爭論，甲說：“銅在活動性順序表中排在氫之后，反應(yīng)會置換出銅�！币艺f：“不對！反應(yīng)會放出氣體，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀�！痹趺崔k？做實(shí)驗(yàn)！實(shí)驗(yàn)中果然產(chǎn)生氣體和藍(lán)色沉淀。甲又說：“那會不會藍(lán)色沉淀掩蓋了對紫紅色銅的觀察呢？”

問：(1)如何用實(shí)驗(yàn)證明藍(lán)色沉淀中無紫紅色銅？

(2)如何寫鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的總化學(xué)方程式，并改寫為離子方程式。

(3)推測少量金屬鈉投入氯化鐵溶液中產(chǎn)生的現(xiàn)象。

Answer 1

解析：這是一道探究性的實(shí)驗(yàn)習(xí)題，解答該題時，重點(diǎn)在閱讀題目時把題意理解透徹。一般的步驟是從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出結(jié)論 ，從題目的要求設(shè)計實(shí)驗(yàn)方法。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出發(fā)推斷：藍(lán)色沉淀是Cu(OH)₂，Cu(OH)₂由CuSO₄和NaOH反應(yīng)生成，NaOH由金屬鈉與水反應(yīng)得到，氣體為H₂。

(1)問題的關(guān)鍵是找出Cu(OH)₂和Cu的性質(zhì)差異，并根據(jù)性質(zhì)的差異設(shè)計實(shí)驗(yàn)。Cu(OH)₂是不溶于水的弱堿，但能溶于鹽酸、稀H₂SO₄等強(qiáng)酸，銅為不活潑金屬，不溶于鹽酸、稀H₂SO₄，所以用鹽酸或稀H₂SO₄檢驗(yàn)。

(2)清楚了反應(yīng)的實(shí)質(zhì)后，書寫化學(xué)方程式就比較容易了。寫總反應(yīng)的化學(xué)方程式的一般步驟是先寫分步的化學(xué)方程式，然后合并。

(3)把題中知識遷移，可推斷出少量鈉投入FeCl₃溶液的現(xiàn)象。

答案：(1)在藍(lán)色沉淀中加入稀H₂SO₄(或稀鹽酸)，沉淀完全溶解，即可證明藍(lán)色沉淀中無紫紅色銅。

(2)分步的化學(xué)方程式為：

2Na+2H₂O====2NaOH+H₂↑

CuSO₄+2NaOH====Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓

NaOH是中間產(chǎn)物，將前后兩反應(yīng)相加消去NaOH，即得總的化學(xué)方程式：

2Na+2H₂O+CuSO₄====Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓+H₂↑

離子方程式為：2Na+2H₂O+Cu²⁺====2Na⁺+Cu(OH)₂↓+H₂↑

(3)鈉浮在溶液液面上，熔化成閃亮的小球，迅速游動，放出無色氣體，溶液中有紅褐色沉淀生成。