一般不用K、Ca、Na等活潑金屬來(lái)置換鹽溶液中的其他金屬元素,這是教科書(shū)上的一句話。小科對(duì)此進(jìn)行了思考,并查閱資料,對(duì)金屬鈉和硫酸銅溶液的反應(yīng)進(jìn)行探究。
【查閱資料】鈉常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應(yīng),反應(yīng)方程式為:2Na+2H
2O═2NaOH+H
2↑
【提出猜想】猜想一:金屬鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)會(huì)有銅生成。
猜想二:金屬鈉和硫酸銅溶液反應(yīng),生成的沉淀只有氫氧化銅。
【實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象】切取不同大小的鈉塊分別投入到兩種不同濃度的硫酸銅溶液中,有關(guān)產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象如表所示
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
鈉塊大小 |
硫酸銅溶液 |
實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象 |
① |
綠豆大小 |
稀溶液10mL |
產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀 |
② |
綠豆大小 |
濃溶液10mL |
產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀 |
③ |
豌豆大小 |
稀溶液10mL |
產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀 |
④ |
豌豆大小 |
濃溶液10mL |
產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀,并出現(xiàn)黑色固體 |
小科咨詢老師后得知藍(lán)綠色沉淀為堿式銅鹽。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)上述實(shí)驗(yàn)中均未觀察到
紅
紅
色固體生成,由此判斷猜想一錯(cuò)誤。
(2)實(shí)驗(yàn)①中觀察到的沉淀是藍(lán)綠色的,由此判斷猜想二也錯(cuò)誤。
【實(shí)驗(yàn)反思】
(1)實(shí)驗(yàn)中生成氫氧化銅沉淀的原理是
生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀
生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀
。
(2)由上述實(shí)驗(yàn)可知,導(dǎo)致鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)的產(chǎn)物不同的因素有
鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度
鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度
。
(3)為了用鈉置換硫酸銅中的銅元素,小科設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案
方案一:把鈉塊和無(wú)水硫酸銅直接混合,在干燥的空氣中加熱。
方案二:把鈉塊和無(wú)水硫酸銅直接混合,隔絕空氣加熱。
請(qǐng)從兩個(gè)方案中選出合理的方案,并說(shuō)明理由。
方案二;隔絕空氣加熱,能避免鈉在空氣中被氧化
方案二;隔絕空氣加熱,能避免鈉在空氣中被氧化
。