(2013?臺(tái)州)特活潑金屬能否將較不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來,小美、小麗同學(xué)做了金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn).
[實(shí)驗(yàn)一]把一塊比綠豆略大的金屬鈉,放入盛有20毫升硫酸銅溶液的燒杯中,發(fā)現(xiàn)金屬鈉浮在液面上不停打轉(zhuǎn),并發(fā)出嘶嘶聲,燒杯發(fā)燙,表層溶液中出現(xiàn)了藍(lán)色絮狀沉淀,絮狀物慢慢下沉漸漸增多,并沒有出現(xiàn)紫紅色的銅.正準(zhǔn)備整理器材,她們突然發(fā)現(xiàn)藍(lán)色沉淀漸漸變黑.
[提出問題]生成的黑色固體是什么物質(zhì)?
[實(shí)驗(yàn)二]搭建分離裝置,經(jīng)過
過濾
過濾
、洗滌、干燥,得到少量的黑色粉末.
[查閱資料]常見的黑色不溶于水的固體有:四氧化三鐵、二氧化錳、氧化銅、炭粉等.
小麗猜想:黑色固體可能是氧化銅,不可能是四氧化三鐵、二氧化錳、炭粉.你認(rèn)為小麗作出如此判斷的依據(jù)是
根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變(或質(zhì)量守恒定律)
根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變(或質(zhì)量守恒定律)

小美猜想:黑色固體可能是氧化銅和銅的混合物.依據(jù)是量少而又細(xì)小的銅粉雜在氧化銅之間可能看不清.
[實(shí)驗(yàn)三]為了進(jìn)一步證實(shí)該黑色固體中是否含有銅,她們?nèi)∩倭吭摲勰┓湃朐嚬,加入一定量?!--BA-->
稀鹽酸(稀硫酸或稀H2SO4或稀HCl)
稀鹽酸(稀硫酸或稀H2SO4或稀HCl)
溶液,略微加熱,發(fā)現(xiàn)固體全部消失,從而證實(shí)了
小麗
小麗
同學(xué)的猜想是正確的.那么藍(lán)色絮狀沉淀怎么變成黑色固體的呢?
[查閱資料]Cu(OH)2的起始分解溫度約66℃.
[實(shí)驗(yàn)反思]至此,謎底全部解開.為確保藍(lán)色沉淀不分解,實(shí)驗(yàn)過程中要注意:
(1)控制實(shí)驗(yàn)的初始溫度;
(2)放入的金屬鈉需適量;
(3)
硫酸銅溶液用量不能太少
硫酸銅溶液用量不能太少
分析:根據(jù)不溶性固體和液體分離的一種方法是過濾,根據(jù)質(zhì)量守恒定律考慮藍(lán)色沉淀變成的黑色固體;氧化銅能與酸反應(yīng),銅與酸不反應(yīng),所以加入酸溶液來判斷是否含有銅即可,硫酸銅溶液用量多了可以吸收一部分熱量,使溶液溫度達(dá)不到氫氧化銅分解的溫度.
解答:解:不溶性固體和液體分離的一種方法是過濾,所以將不溶性黑色粉末分離出來,可以用過濾的方法.根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后元素種類不變,藍(lán)色沉淀是氫氧化銅,變?yōu)楹谏,不可能出現(xiàn)鐵元素、錳元素和碳元素,因?yàn)闅溲趸~中不含有這些元素;氧化銅能與酸反應(yīng),銅與酸不反應(yīng),所以加入酸溶液,例如加入稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)固體全部消失,說明其中不含有銅,因?yàn)殂~與鹽酸不反應(yīng),所以黑色固體是氧化銅,小麗的猜想正確;由于氫氧化銅在66℃開始分解,所以要控制實(shí)驗(yàn)的初始溫度,低于該溫度,由于鈉與水反應(yīng)放出大量的熱,所以放入的金屬鈉需適量,不能太多了,硫酸銅溶液用量多了可以吸收一部分熱量,使溶液溫度達(dá)不到氫氧化銅分解的溫度.
故答案為:過濾;根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變(或質(zhì)量守恒定律);稀鹽酸(稀硫酸或稀H2SO4 或稀HCl);小麗; 硫酸銅溶液用量不能太少.
點(diǎn)評(píng):解答本題關(guān)鍵是要知道不溶性固體和液體分離的一種方法是過濾,知道反應(yīng)前后元素種類不變,知道氧化銅能與酸反應(yīng),銅與酸不反應(yīng),氫氧化銅受熱分解生成氧化銅、水,需要達(dá)到一定溫度才能分解.
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