钠和硫酸铜反应：一场金属与非金属之间的化学碰撞
1. 钠的特性 钠是一种高度活泼的金属，具有很强的还原性和氧化性。在常温下，钠表面会生成一层致密的氧化钠薄膜，防止进一步氧化。此外，钠的密度小于水，熔点较低，容易与水发生剧烈反应，产生氢气。这些特性使得钠在实验中具有很高的挑战性，但也为实验提供了很多便利。
2. 硫酸铜的特性 硫酸铜是一种盐酸，具有很强的氧化性。在实验中，硫酸铜溶液通常呈现出蓝色，是一种美丽的颜色。硫酸铜溶液还具有杀菌作用，被广泛用于实验室的消毒工作。
3. 钠与硫酸铜的反应 当钠与硫酸铜溶液接触时，会发生一场令人瞩目的化学反应。首先，钠的活泼性会与硫酸铜中的氧元素发生反应，生成氧化钠和氧气。这是一个氧化还原反应，其中钠被氧化，硫酸铜中的氧元素被还原。
4. 化学方程式的推导 根据电子得失守恒和原子个数守恒的原则，可以推导出钠与硫酸铜反应的化学方程式： 4Na + 2CuSO4 + 2H2O → 2Na2SO4 + 2Cu(OH)2↓ + H2↑ 其中，左侧的钠、硫酸铜和水分别表示反应物，右侧的硫酸钠、氢氧化铜和氢气分别表示生成物。箭头表示反应方向，↓表示沉淀。
5. 实验过程 为了进行钠与硫酸铜的反应实验，需要准备以下实验器材： - 烧杯 - 铁架台 - 铁圈 - 火柴 - 酒精灯 - 实验服 实验步骤：
1. 在烧杯中加入2mol/L的CuSO4溶液，用火柴点燃酒精灯，进行加热。
2. 将钠片放入烧杯中，用火柴点燃钠片，观察其燃烧现象。
3. 继续加热，观察硫酸铜溶液的颜色变化，当蓝色溶液变成无色时，说明反应发生。
4. 取出烧杯，用pH试纸检测溶液的酸碱性，若溶液变为中性，则说明反应结束。
5. 将氢氧化钠溶液倒入烧杯中，用玻璃棒蘸取溶液，滴在红色石蕊试纸上，观察试纸的变化。
6. 取出试纸，用清水冲洗干净，观察试纸的颜色变化。
6. 实验结果分析 根据实验结果，可以得出以下结论： - 钠与硫酸铜反应生成硫酸钠、氢氧化铜和氢气。 - 反应方程式为：4Na + 2CuSO4 + 2H2O → 2Na2SO4 + 2Cu(OH)2↓ + H2↑。 - 实验过程中，钠片燃烧产生明亮的黄色火焰，硫酸铜溶液的颜色从蓝色变成无色，氢氧化铜为红褐色沉淀，氢气为无色气体。 - 氢氧化钠溶液呈碱性，pH大于7，红色石蕊试纸变蓝。