水电解出的氢离子是在水中是水合离子吗？

是,所有氢离子都是
水分子靠氢原子的一端带正电,钠的最外层电子很活泼,转移到氢原子上,生成氢原子,结合成氢气.

氢气应该不能从溶液里置换出铜

是水合氢离子

Na是活泼金属，当然要先和水中的氢反应，你是想说Na会先置换出CuSO4中的Cu吗？这是不可能的。虽然Na在周期表中的位置先于铜，但H的还原性比Cu强得多。所以会先和H反应。如果生成的氢气再通入饱和CuSO4的话，就能置换出铜了。

当然如果是在电解状态下反应，Na是能置换出CuSO4中的Cu的