Question

在課堂上，老師演示了金屬鈉與CuSO₄溶液反應的實驗，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，會不會是因為生成的銅較少而被藍色沉淀所覆蓋從而沒有被發現呢？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。
(1)假如該同學是你，請你寫一份實驗用品單交給老師，要求老師提供必需的用品。
①實驗探究的目的：_______________________________________。
②探究所依據的化學原理：________________________________________________。
③實驗所需的用品：小刀、玻璃片、濾紙、____________和________；金屬鈉、____________和____________。
(2)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____________(填化學式)，生成該黑色難溶物的原因是________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)①驗證鈉與CuSO₄溶液反應是否有銅生成 ②Cu(OH)₂可溶于鹽酸而銅不溶 ③鑷子 燒杯  CuSO₄溶液 鹽酸(或稀H₂SO₄)
(2)CuO 鈉與水反應放出的熱使生成的Cu(OH)₂部分發生分解，Cu(OH)₂CuO+H₂O

(1)①根據該同學的設想可知其探究實驗的目的是驗證鈉與CuSO₄溶液反應是否有銅生成。②由于Cu(OH)₂是難溶性的堿，可與稀酸反應，而銅不與稀酸(鹽酸或H₂SO₄)反應，故只需將所得沉淀加入稀鹽酸(或稀H₂SO₄)，看沉淀是否完全溶解即可。③由實驗目的可知實驗分兩步進行：一是金屬鈉與CuSO₄溶液反應制備Cu(OH)₂沉淀，所給必需品缺少鑷子、燒杯和CuSO₄溶液；二是將制得的Cu(OH)₂溶于稀酸，缺少的試劑為稀H₂SO₄或鹽酸。
(2)由于鈉與水反應放熱，會使生成的Cu(OH)₂部分發生分解，Cu(OH)₂CuO+H₂O，故黑色物質為CuO。