Question

15．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想利用單質(zhì)銅制取Cu（OH）₂，其設(shè)計(jì)方案如圖1：

（1）銅在受熱轉(zhuǎn)化為CuO的過程中，觀察到的現(xiàn)象是紅色固體變黑；
（2）取一定量的CuO放入盛有一定質(zhì)量19.6%稀硫酸溶液的燒杯中充分反應(yīng)后，向燒杯中逐滴加入10%的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與所滴入NaOH溶液質(zhì)量的關(guān)系曲線如圖2所示，則C點(diǎn)與A點(diǎn)相比，溶液中多了溶質(zhì)：NaOH；
（3）所得Cu（OH）₂沉淀的質(zhì)量是多少克？
（4）B點(diǎn)時(shí)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量是多少克？
（5）實(shí)驗(yàn)所用的稀硫酸質(zhì)量是多少克？

Answer 1

分析 根據(jù)銅是紅色、氧化銅是黑色進(jìn)行分析解答；根據(jù)氫氧化鈉與硫酸和硫酸銅的混合溶液的反應(yīng)進(jìn)行分析解答，根據(jù)坐標(biāo)中提供的數(shù)據(jù)以及化學(xué)方程式進(jìn)行分析解答即可．

解答 解：（1）銅是紅色的，與氧氣反應(yīng)生成的氧化銅是黑色的，故會(huì)觀察到紅色固體變成黑色的現(xiàn)象，故填：紅色固體變黑；
（2）氧化銅能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，取一定量的CuO放入盛有一定質(zhì)量19.6%稀硫酸溶液的燒杯中充分反應(yīng)后，向燒杯中逐滴加入10%的NaOH溶液，根據(jù)圖象可以看出，開始沒有沉淀生成，故開始是氫氧化鈉與剩余的硫酸反應(yīng)，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)硫酸恰好完全反應(yīng)，此時(shí)的溶質(zhì)是硫酸銅和硫酸鈉，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，氫氧化鈉剩余，此時(shí)的溶質(zhì)是硫酸鈉和剩余的氫氧化鈉，故多的溶質(zhì)是氫氧化鈉，故填：NaOH；
（3）根據(jù)圖示可以看出，與硫酸銅反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為40g，故氫氧化鈉的質(zhì)量為：40g×10%=4g，設(shè)生成的氫氧化銅的質(zhì)量為x
2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
80          98
4g          x
$\frac{80}{98}=\frac{4g}{x}$
x=4.9g
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式：H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O，2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，故可以得出：2NaOH--Na₂SO₄，
消耗的氫氧化鈉的總質(zhì)量為：80g×10%=8g
設(shè)生成的硫酸鈉的質(zhì)量為y
2NaOH--Na₂SO₄，
80       142
8g        y
$\frac{80}{142}=\frac{8g}{y}$
y=14.2g
（5）CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O，可以得出H₂SO₄--2NaOH
設(shè)硫酸的質(zhì)量為z
H₂SO₄--2NaOH
98        80
z         8g
$\frac{98}{80}=\frac{z}{8g}$
z=9.8g
故稀硫酸的質(zhì)量為：$\frac{9.8g}{19.6%}$=50g
答：（3）所得Cu（OH）₂沉淀的質(zhì)量是4.9g；
（4）B點(diǎn)時(shí)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量是14.2g；
（5）實(shí)驗(yàn)所用的稀硫酸質(zhì)量是50g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算的知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．