钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜吗

中学化学

20 0 4年第 3期

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钠不能，酸铜溶液中置换出铜吗？ t K硫湖北省当阳市第二高级巾学 4 4HO 0吴孙富冯乡情李春娥朱红兵

有关资料上说钠与硫酸铜溶液反应时不能置换出铜，只能置换出氢气，成氢氧化铜和硫酸生钠。其理由是钠要先与水反应生成氢气和氢氧化钠，后氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧然化铜和硫酸钠。还有人这样解释：硫酸铜溶液中水的含量大，以钠先与水发生反应。此处的结所

有铜生成呢？本人经多次认真地实验、察后发观

现熔化的金属钠球并没有直接接触液体，属钠金球是悬浮在液面上的。由于钠没有与溶液中的 c2触，以钠不能置换出铜。钠球为什么会 u接所悬浮在液面上呢？这有两个因素在起作用，是一

水的汽化，二是反应放出的氢气。我们知道，钠的熔点是 9 . l, 7 8℃水的沸点是 10,的熔点接 0℃钠近水的沸点。熔化的钠球的温度肯定比 9 .l 78℃要高得多，以钠球所到之处，面上的水就会发所液生汽化。我们认为钠球在液面上所发生的嘶嘶响声主要是水的汽化声，因为此声音很象水浇在炽热的炭上时发生汽化的声音，当然氢气的剧烈释放也有一定的作用。还有一个现象可以说明钠球是悬浮在液面上的，钠球能在液面上快速移动说

论是与有关实验的现象相符合的，以上两种解但释都是不能完全令人信服的。稍作分析我们会发现，此处的两种解释都只是依据实验中所观察到的现象来说明实验中所发生的反应，未能从本都质上说明产生此种现象的原因。依据金属活动顺序表，铜位于氢之后，金属活动顺序的角度上从讲，金属钠不可能不从硫酸铜溶液中置换出铜，但却常常不能置换出铜，这究竟是怎么一回事？为了很好地说明此问题，们设计了如下两个实验我

明钠球没有受到水的粘滞阻力的作用，这有点象气垫船的原理。由于汽化水和氢气共同将钠球悬浮到液面上了，以金属钠球实际上是和汽化水所发生的反应，它没有直接接触液体，所以就不能从溶液中置换出铜。 金属钠与 5%的硫酸铜溶液和饱和硫酸铜溶液反应时会产生黑色沉淀，是由于钠与这两种这溶液

的反应特别剧烈，出的热量足以使刚生成放的氢氧化铜分解。反应后期，钠球发生爆炸燃烧， 溅起的溶液接触到钠单质，以置换出了铜。所在实验二中，由于金属钠包裹在铝箔中，反应

进行了探讨 (实验时室温 l℃) 6。实验一用三只小烧杯分别取 2、%的硫% 5

酸铜溶液和饱和硫酸铜溶液适量，向三只小烧杯中分别加入大小基本相等的-l粒钠。钠在 2 J,%的硫酸铜溶液中的反应与在水中反应的现象基本相似，只不过生成了氢氧化铜沉淀。钠在 5%的硫酸铜溶液和饱和硫酸铜溶液中的反应则剧烈得

多，金属钠在液面移动过的地方除了生成氢氧化铜外，还会有黑色的氧化铜生成，反应后期钠粒会发生爆炸燃烧现象，在爆炸点有红黄色的单质铜生成。

速度相对较慢，单质钠可以直接接触硫酸铜溶液， 所以可以置换出单质铜。 综上所述，金属钠不能置换出硫酸铜溶液中的铜是由于金属钠球悬浮在液面上没与溶液直接接触，在一定的条件下，当金属钠接触到硫酸铜溶液时，属钠是可以置换出铜的。又由于金属钠金

实验二用三只小烧杯分别取 2、%的硫% 5

酸铜溶液和饱和硫酸铜溶液适量 .三块铝箔各用

包体积相等的一小粒金属钠，针在铝箔上扎一用些小孔 (孔不能太大，且不能太多 )然后用镊子夹，

住铝包分别伸入到三只烧杯中的溶液内反应，反应完毕后打开三块铝箔，块铝箔内均有红黄色三的单质铜和黑色的氧化铜生成。 以上两个实验说明钠可以置换出硫酸铜溶液中的铜，是符合金属活动顺序表的，为什么在这实验一中钠与 2%的硫酸铜溶液反应时根本就没

很活泼，很容易与水发生反应，而硫酸铜溶液中的水是大量的。所以在一般条件下，在硫酸铜溶钠液中与铜离子接触的机会是不多的，钠在硫酸铜溶液中与水的反应始终是主要的。(稿日期： 0 3—1收 20 0—1 ) 5

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