Question

钠原子最外层只有一个电子，在反应中失去最外层电子形成+1价的Na⁺，为了验证钠与水反应得到的是Na⁺而不是Na²⁺，某研究性学习小组设计了下面两种实验方法加以验证：
第一种：称得一盛水的烧杯总质量为m₁g，称取mg钠投入烧杯中，反应结束后称取烧杯及液体的总质量为m₂g，据此推测产物中钠的化合价为+n。
第二种：在第一种方法所得溶液中加入过量CuSO₄溶液，过滤、洗涤、干燥，称得沉淀质量为m₃g，据此推测产物中钠的化合价为+n。
请列出这两种方法中求算n的数学表达式。

Answer 1

见试题分析
【试题分析】

钠与水反应产生OH^-，可通过反应后溶液能使无色酚酞试液变红证明，产生的H₂可通过收集点燃得到证明。这两种都是定性的检验方法，即只能证明有无这种物质生成，而不能说明有多少这种物质。要证明钠反应后产生的是Na⁺，即一个钠原子只失去一个电子，这就涉及定量的关系，只有通过定量的实验，严密的推理才能实现。
第一种方法中，利用了钠与水反应时液体质量的差量与钠价态的关系，即23g钠与水反应时，若生成+n价的钠离子，则液体增重（23-n）g，mg钠使液体增重［（23-n）/23］×mg。
第二种方法中，利用了钠与水反应产生的OH^-和 Cu²⁺反应生成沉淀的质量与钠价态的关系。23g钠将生成17ngOH^-，再生成Cu（OH）₂质量为［17n/（2×17）］×98g，mg钠反应最终得Cu（OH）₂质量为（m/23）×n×（1/2）×98g。
答案：第一种：n=

第二种：n=