Question

某實驗人員做了下列實驗：將一定量1.00mol/L CuSO₄溶液和2.00mol/L NaOH溶液混合，得到一種淺綠色沉淀X．將0.499g X隔絕空氣在1000℃以上強熱，得到一種紅色固體Y，質(zhì)量為0.316g．Y溶于酸發(fā)生歧化反應(yīng)后得到藍色溶液和另一種紅色固體0.141g．
（1）該實驗人員認為沉淀X可能含有SO₄^2-．請設(shè)計一個簡單實驗確定這一判斷．
（2）通過計算確定X和Y的化學式

 

．
（3）混合時CuSO₄和NaOH溶液的體積比為

 

；寫出X→Y的反應(yīng)方程式

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：紅色固體Y，質(zhì)量為0.316g．Y溶于酸發(fā)生歧化反應(yīng)后得到藍色溶液和另一種紅色固體0.141g，Y為Cu₂O，發(fā)生Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，n（Cu）=

0.141g

64g/mol

=0.002mol，n（Cu₂O）=0.002mol，其質(zhì)量為0.002mol×160g/mol=0.316g，符合題意；將0.499g X隔絕空氣在1000℃以上強熱，得到一種紅色固體Y，設(shè)X為mCu（OH）₂?nCuSO₄，利用質(zhì)量關(guān)系確定m、n比值，以此來解答．

解答： 解：（1）沉淀X可能含有SO₄^2-，則與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀，則實驗方法為把綠色沉淀X用蒸餾水多次洗滌，至洗滌液中用BaCl₂溶液檢驗不出SO₄^2-后，用稀鹽酸溶解綠色沉淀，此時再用BaCl₂溶液檢驗，溶解液中有大量白色沉淀生成，則說明沉淀X中有SO₄^2-，
答：把綠色沉淀X用蒸餾水多次洗滌，至洗滌液中用BaCl₂溶液檢驗不出SO₄^2-后，用稀鹽酸溶解綠色沉淀，此時再用BaCl₂溶液檢驗，溶解液中有大量白色沉淀生成，則說明沉淀X中有SO₄^2-；
（2）若Y為Cu₂O，發(fā)生Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，n（Cu）=

0.141g

64g/mol

=0.002mol，n（Cu₂O）=0.002mol，其質(zhì)量為0.002mol×160g/mol=0.316g，符合題意，即m（Cu₂O）：m（Cu）=0.316：0.141，所以可判斷Y為Cu₂O，
根據(jù)硫酸銅溶液跟氫氧化鈉溶液混合生成沉淀，可設(shè)沉淀組成為mCu（OH）₂?nCuSO₄，則有（97.55m+159.62n）：

(2×63.55+16)

2

×（m+n）=0.499：0.316，解得m：n=3：1，所以X為3Cu（OH）₂?CuSO₄或Cu₄（OH）₆SO₄，
故答案為：3Cu（OH）₂?CuSO₄或Cu₄（OH）₆SO₄、Cu₂O；
（3）1.00mol/L CuSO₄溶液和2.00mol/L NaOH溶液混合生成3Cu（OH）₂?CuSO₄，則n（Cu）：n（OH）=4：6，CuSO₄和NaOH溶液的體積比為

4

1

：

6

2

=4：3，X→Y的反應(yīng)方程式為Cu₄（OH）₆SO₄

△   .

2Cu₂O+3H₂O+SO₃+O₂，故答案為：4：3；Cu₄（OH）₆SO₄

△   .

2Cu₂O+3H₂O+SO₃+O₂．

點評：本題考查化學反應(yīng)方程式的計算，把握離子檢驗方法、物質(zhì)的組成與質(zhì)量關(guān)系、原子守恒等為解答的關(guān)鍵，注意利用信息分析物質(zhì)的組成，側(cè)重分析能力、計算能力的綜合考查，題目難度較大．