Question

在課堂上，老師演示了金屬鈉與CuSO₄溶液的反應，同學們觀察到該反應中生成了藍色的Cu(OH)₂沉淀而沒有發現銅單質生成。但某同學想：會不會因置換生成的銅較少被藍色沉淀所覆蓋，而沒有被發現呢？于是他想課后到實驗室繼續研究，希望進一步用實驗來驗證自己的猜測是否正確。
假如該同學是你，請你寫一張實驗準備單交給老師，要求老師提供必需的用品。
（1）實驗探究目的：___________________________________________________________。
（2）探究所依據的化學原理：___________________________________________________。
（3）實驗必需儀器：小刀、玻璃片、濾紙、_____________和____________；藥品：金屬鈉、____________和____________。該同學在探究實驗中意外地發現生成的藍色沉淀中混有少量的黑色難溶物，而所使用的藥品均沒有問題，你認為該黑色難溶物是____________，生成該黑色難溶物的原因是________________________________________。

Answer 1

（1）確定鈉與CuSO₄溶液反應是否有銅生成
（2）氫氧化銅可溶于鹽酸而銅不溶〔Cu(OH)₂+2HCl====CuCl₂+2H₂O〕
(3)鑷子 燒杯  CuSO₄溶液 鹽酸（或稀硫酸）  CuO 鈉與水反應放出的熱使生成的Cu(OH)₂部分分解：Cu(OH)₂CuO+H₂O

欲探究鈉與CuSO₄溶液反應是否置換出銅，應從Cu與Cu(OH)₂的不同性質入手，最簡單的實驗是將沉淀分離出來后用鹽酸溶解，依此方案可確定所需的儀器和藥品。
至于黑色難溶物，只可能是CuO，其解釋便是Cu(OH)₂分解了。實際上，在實驗中如果散熱不快，很容易出現此現象。