Question

在课堂上，老师演示了金属Na与CuSO₄溶液反应的实验，同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu(OH)₂沉淀，而没有发现Cu单质生成。某同学想，会不会是因为生成的Cu较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢？于是想课后到实验室继续研究，希望进一步用实验来验证自己的猜想是否正确。

假如该同学是你，请你写一份实验方案交给老师，要求老师提供必需的用品。

（1）实验探究的目的：__________________________________。

（2）探究所依据的化学原理：__________________________________。

（3）实验必需的用品：小刀、玻璃片、滤纸、_______和_________；金属Na、_________和________________。

该同学在探究实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色沉淀，而所使用的药品均没有问题，你认为该黑色难溶物是，生成该黑色难溶物的原因是。

Answer 1

（1）验证Na与CuSO₄溶液反应是否有Cu生成

（2）Cu(OH)₂可溶于盐酸而Cu不溶

（3）镊子  烧杯  CuSO₄溶液  盐酸或稀硫酸  CuO  Na与水反应放出的热使生成的Cu(OH)₂部分分解

解析：（1）该学生怀疑Na与CuSO₄发生了置换反应而生成了Cu，因而他进行实验探究的目的是验证Na与CuSO₄溶液反应是否有Cu生成。（2）当Na不与CuSO₄发生置换反应时，沉淀只含有Cu(OH)₂；当Na与CuSO₄发生置换反应时，沉淀中既有Cu(OH)₂，又有Cu。根据Cu(OH)₂可溶于盐酸（或稀硫酸）而Cu不溶，只要加入过量的盐酸（或稀硫酸）观察沉淀是否全部溶解即可。（3）这个实验需要首先完成Na与CuSO₄溶液的反应，然后再进行沉淀与盐酸的反应。完成Na与CuSO₄溶液的反应，需要的试剂是Na和CuSO₄溶液，还需要的用品是镊子、烧杯。完成沉淀与盐酸（或稀硫酸）的反应，需要的试剂是稀盐酸或稀硫酸，不再需要别的用品。Na与水反应放出大量热量，而Cu(OH)₂受热易分解，因此，实验中意外发现的黑色沉淀应该是CuO。