Question

少量金属钠投入硫酸铜溶液中，会有什么现象？生成什么物质？甲、乙两同学为此争论，甲说：“铜在活动性顺序表中排在氢之后，反应会置换出铜。”乙说：“不对！反应会放出气体，产生蓝色沉淀。”怎么办？做实验！实验中果然产生气体和蓝色沉淀。甲又说：“那会不会蓝色沉淀掩盖了对紫红色铜的观察呢？”

问：(1)如何用实验证明蓝色沉淀中无紫红色铜？

(2)如何写钠与硫酸铜溶液反应的总化学方程式，并改写为离子方程式。

(3)推测少量金属钠投入氯化铁溶液中产生的?现象。

Answer 1

(1)在蓝色沉淀中加入稀H₂SO₄(或稀盐酸)，沉淀完全溶解，即可证明蓝色沉淀中无紫红色铜。

(2)分步的化学方程式为：

2Na+2H₂O====2NaOH+H₂↑

CuSO₄+2NaOH====Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓

NaOH是中间产物，将前后两反应相加消去NaOH，即得总的化学方程式：

2Na+2H₂O+CuSO₄====Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓+H₂↑

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

(3)钠浮在溶液液面上，熔化成闪亮的小球，迅速游动，放出无色气体，溶液中有红褐色沉淀生成。

解析:

这是一道探究性的实验习题，解答该题时，重点在阅读题目时把题意理解透彻。一般的步骤是从实验现象推出结论 ，从题目的要求设计实验方法。从实验现象出发推断：蓝色沉淀是Cu(OH)₂，Cu(OH)₂由CuSO₄和NaOH反应生成，NaOH由金属钠与水反应得到，气体为H₂。

(1)问题的关键是找出Cu(OH)₂和Cu的性质差异，并根据性质的差异设计实验。Cu(OH)₂是不溶于水的弱碱，但能溶于盐酸、稀H₂SO₄等强酸，铜为不活泼金属，不溶于盐酸、稀H₂SO₄，所以用盐酸或稀H₂SO₄检验。

(2)清楚了反应的实质后，书写化学方程式就比较容易了。写总反应的化学方程式的一般步骤是先写分步的化学方程式，然后合并。

(3)把题中知识迁移，可推断出少量钠投入FeCl₃溶液的现象。