题目内容：

老师在分析金属和盐溶液反应时指出在金属活动性的顺序里,位于前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，但钾、钙、钠除外。李明同学很好奇,于是做了钠与硫酸铜溶液反应的实验。

（进行试验）

一块4.6g的金属钠，放入盛有一定量硫酸铜溶液的烧杯中,发现金属钠浮在液面上不停打转，产生大量气体,烧杯发烫，溶液中出现了蓝色絮状沉淀,并没有出现紫红色的铜，一会儿，部分沉淀逐渐变黑。充分反应后,冷却过滤，得到滤液是无色。

（提出问题）

金属钠与硫酸铜溶液反应后的产物是什么?无色滤液的成分是什么?

（查阅资料）

(1)①钠能与水反应生成一种碱，同时放出气体。

②氢氧化铜受热至60℃ ~80℃变暗,温度过高时分解为相应的金属氧化物和水。

（实验探究1）探究生成的气体是什么?

李明同学将上述实验药品放入锥形瓶中，立即塞上带导管的单孔塞,将导管通入肥皂水中，将燃着的木条靠近飘起的肥皂泡，有爆鸣声。说明生成的气体是____________。

（实验探究2）探究沉淀的成分是什么?

（猜想与假设）沉淀中有Cu(OH)2和CuO，还可能含有Cu。

（实验验证）

实验步骤	实验现象	结论
将锥形瓶内反应后过滤所得滤渣放入烧杯内，并加入足量的______	_________	沉淀中没有Cu

 

 

 

 

（实验结论）

通过实验,李明同学得出结论:钠加入硫酸铜溶液会先与水反应,生成的碱再与硫酸铜反应生成氢氧化铜。写出生成的碱与硫酸铜反应的化学方程式______________。

（实验探究3）滤液的成分是什么?

通过分析,李明同学得出:所得的无色滤液中一定含有硫酸钠,还可能含有______________。

若要证明是否含有该物质，只需向无色滤液中滴加______________ (填物质名称)观察现象即可获得结论。

（反思与交流）

(1)出现黑色物质的可能原因是______________。

(2)设计一个简单实验证明硫酸铜溶液显蓝色是由Cu2+引起的。你的方案是______________。(要求写出实验步骤和现象)

(3)钠完全反成后，所得无色滤液中硫酸钠的质量若用a表示，则a的取值范围是______________。