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为什么na不能置换cu-为什么钠不能置换出硫酸铜中的铜

2025-11-13 11:05:04  

为什么na不能置换cu-为什么钠不能置换出硫酸铜中的铜

优质解答

钠的金属活动性比铜强,但置换硫酸铜中的铜需要满足两个条件。第一条件是反应物必须处于水溶液状态,而钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气。第二条件是铜的还原性必须足够强,但硫酸铜溶液中Cu²+的还原性(标准电极电势+0.34V)弱于钠的氧化性(标准电极电势-2.71V)。虽然钠在金属活动性表中位于铜之前,但置换反应需要电子转移方向正确,而钠与水反应优先释放氢气,导致铜无法被还原。

实验数据显示,当钠投入硫酸铜溶液时,首先产生大量气泡(氢气),溶液逐渐变成深蓝色(氢氧化铜沉淀)。此时溶液中残留的Cu²+浓度因沉淀反应降低,根据能斯特方程计算,当浓度低于1×10^-5mol/L时,Cu²+/Cu的电极电势会降至-0.12V,仍低于钠的氧化电势。因此钠无法继续置换铜,反应在生成氢氧化铜后停止。值得注意的是,若将硫酸铜浓度提升至5mol/L,电极电势可升至+0.41V,此时钠置换铜的反应才能进行。这证明金属活动性顺序表中的排名需结合具体浓度和反应条件判断。

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置换反应金属活动性