Question

6．一般不用K、Ca、Na等活潑金屬來置換鹽溶液中的其他金屬元素，這是教科書上的一句話．小科對此進行了思考，并查閱資料，對金屬鈉和硫酸銅溶液的反應進行探究．
【查閱資料】鈉常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應，反應方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑
【提出猜想】猜想一：金屬鈉和硫酸銅溶液反應會有銅生成．
猜想二：金屬鈉和硫酸銅溶液反應，生成的沉淀只有氫氧化銅．
【實驗及現(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，有關產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象如表所示

實驗編號	鈉塊大小	硫酸銅溶液	實驗中產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象
①	綠豆大小	稀溶液10ml	產(chǎn)生藍綠色沉淀
②	綠豆大小	濃溶液10ml	產(chǎn)生藍色絮狀沉淀
③	豌豆大小	稀溶液10ml	產(chǎn)生藍色絮狀沉淀
④	豌豆大小	濃溶液10ml	產(chǎn)生藍色絮狀沉淀，并出現(xiàn)黑色固體

小科咨詢老師后得知藍綠色沉淀為堿式銅鹽．
【實驗結(jié)論】（1）上述實驗中均未觀察到紅色固體生成，由此判斷猜想一錯誤．
（2）實驗①中觀察到的沉淀是藍綠色的，由此判斷猜想二也錯誤．
【實驗反思】
（1）實驗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生成氫氧化銅藍色沉淀．
（2）由上述實驗可知，導致鈉和硫酸銅溶液反應的產(chǎn)物不同的因素有鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度．
（3）為了用鈉置換硫酸銅中的銅元素，小科設計了如下實驗方案
方案一：把鈉塊和無水硫酸銅直接混合，在干燥的空氣中加熱．
方案二：把鈉塊和無水硫酸銅直接混合，隔絕空氣加熱．
請從兩個方案中選出合理的方案，并說明理由．方案二；隔絕空氣加熱，能避免鈉在空氣中被氧化．

Answer 1

分析 【實驗結(jié)論】（1）根據(jù)題意，猜想一猜想有銅生成，銅是紅色金屬，進行分析解答．
【實驗反思】（1）由題意，鈉常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應，生成氫氧化鈉，氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，進行分析解答．
（2）由實驗及現(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，有關產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象，進行分析解答．
（3）根據(jù)鈉的金屬活動性很強，能與空氣中的氧氣反應，進行分析解答．

解答 解：【實驗結(jié)論】（1）猜想一猜想有銅生成，銅是紅色金屬，由實驗結(jié)論，猜想一錯誤，則上述實驗中均未觀察到紅色固體生成．
（2）
【實驗反思】（1）由題意，鈉常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應，生成氫氧化鈉，生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉．
（2）由實驗及現(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，有關產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象，則鈉塊大小相同，硫酸銅溶液濃度不同，產(chǎn)生的沉淀不同；鈉塊大小不同，硫酸銅溶液濃度相同，產(chǎn)生的沉淀不同；則導致鈉和硫酸銅溶液反應的產(chǎn)物不同的因素有鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度．
（3）鈉的金屬活動性很強，能與空氣中的氧氣反應，要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，故方案二是合理的．
故答案為：【實驗結(jié)論】（1）紅；
【實驗反思】（1）鈉和水先反應生成氫氧化鈉，生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀．
（2）鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度；
（3）方案二；隔絕空氣加熱，能避免鈉在空氣中被氧化．

點評 本題有一定難度，熟練掌握控制變量法的應用、金屬的物理性質(zhì)與化學性質(zhì)、堿的化學性質(zhì)等是正確解答本題的關鍵．