【題目】某班同學(xué)在做《基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)8》中堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí),發(fā)現(xiàn)將NaOH固體溶于水后的溶液與CuSO4溶液反應(yīng)時(shí)出現(xiàn)了三種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:藍(lán)色絮狀沉淀、淺綠色沉淀、亮藍(lán)色溶液。
(1)產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀時(shí)的反應(yīng)方程式為。對(duì)于異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,
同學(xué)們展開(kāi)研究性學(xué)習(xí)。
(2)【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生異,F(xiàn)象的原因是什么?
【初步探究】甲同學(xué)將飽和硫酸銅溶液逐滴加到5mL飽和氫氧化鈉溶液中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:

滴加CuSO4溶液的量

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

第1~6滴

產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,振蕩后沉淀消失,形成亮藍(lán)色溶液。

第7~9滴

產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,振蕩后沉淀不消失,沉淀逐漸增多。

第10~20滴

藍(lán)色沉淀不再增加,振蕩后沉淀逐漸變?yōu)闇\綠色。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】是實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)“異!钡闹饕蛩。
(3)【再次探究】?jī)煞N異,F(xiàn)象產(chǎn)物是什么?
【查閱資料】
①堿式硫酸銅是一種淺綠色固體,化學(xué)式可表示為aCuSO4·bCu(OH)2難溶于水,在酸溶液中可發(fā)生反應(yīng)生成Cu2+、SO42-和H2O。加熱時(shí)能分解生成氧化銅、非金屬氧化物和氧氣。
②銅酸鈉[Na2Cu(OH)4]能溶于水,溶液呈亮藍(lán)色。該溶液不穩(wěn)定,久置或加熱易生成氧化銅沉淀。
③堿式硫酸銅、氫氧化銅、銅酸鈉之間可逐步轉(zhuǎn)化。
【猜想假設(shè)】
Ⅰ.Cu(OH)2在NaOH溶液中溶解生成銅酸鈉。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)中形成淺綠色沉淀是堿式硫酸銅。
【實(shí)驗(yàn)探究】
Ⅰ.乙同學(xué)向Cu(OH)2中加入過(guò)量飽和NaOH溶液,沉淀溶解,滴加少量稀硫酸,出現(xiàn)黑色沉淀。
Ⅱ.丙同學(xué)取出實(shí)驗(yàn)中淺綠色固體,分成等質(zhì)量?jī)煞,一份高溫灼燒后只得?.6gCuO固體,另一份滴加10%的稀鹽酸至恰好完全反應(yīng),共用去鹽酸10.95g。
【結(jié)論解釋】猜想Ⅰ成立。出現(xiàn)黑色沉淀原因是
猜想II成立。a:b=。
(4)【實(shí)驗(yàn)反思】丁同學(xué)按照書(shū)本要求向2mLCuSO4溶液中逐滴加入稀氫氧化鈉溶液,始終未形成亮藍(lán)色溶液,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還與有關(guān),實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵守實(shí)驗(yàn)要求。

【答案】
(1)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2)反應(yīng)物的量
(3)中和反應(yīng)放熱使銅酸鈉分解成氧化銅,1:3
(4)反應(yīng)物濃度
【解析】氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化銅,化學(xué)方程式為:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】實(shí)驗(yàn)中可知,隨著硫酸銅加入的量的增加,產(chǎn)生不同的現(xiàn)象,所以反應(yīng)物的量是實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)“異!钡闹饕蛩。

【結(jié)論解釋】由于中和反應(yīng)是放熱的,中和反應(yīng)放熱使銅酸鈉分解成氧化銅,所以出現(xiàn)黑色沉淀。

根據(jù)質(zhì)量守恒,堿式硫酸銅中的銅的質(zhì)量為氧化銅中的銅的質(zhì)量,銅元素的質(zhì)量為1.60g× =1.28g;

設(shè)堿式硫酸銅中的氫氧化銅中銅元素的質(zhì)量x

堿式硫酸銅中的氫氧化銅與鹽酸反應(yīng),根據(jù)化學(xué)方程式可得

Cu(OH)2

2HCl~

Cu

73

64

10.95g×10%

x

x=0.96g

所以堿式硫酸銅中的硫酸銅中銅元素的質(zhì)量1.28g-0.96g=0.32g

則a:b= =1:3;

【實(shí)驗(yàn)反思】由于反應(yīng)物的濃度不同,所以反應(yīng)的現(xiàn)象也不同。
所以答案是:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4、反應(yīng)物的量、中和反應(yīng)放熱使銅酸鈉分解成氧化銅、1:3、反應(yīng)物濃度。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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