Question

【題目】某校甲、乙兩興趣小組進行硫酸銅溶液與與氫氧化鈉溶液的實驗。

甲組實驗：先往試管中各加入2mL 10%的CuSO4溶液，再往試管中加入5mL 10%的NaOH溶液，觀察到試管中有藍色沉淀生成。

乙組實驗：先往試管中各加入2mL 10%的CuSO4溶液，再往試管中加入2滴10%的NaOH溶液，觀察到試管中有淺綠色沉淀生成（與甲組的沉淀顏色差別較大）。

【實驗討論】甲組實驗中的藍色沉淀是氫氧化銅，寫出反應的化學方程式： 。

那么乙組實驗中淺綠色沉淀是什么呢？

【查閱資料】

（1）NaOH溶液和CuSO4溶液反應可生成多種組成的堿式硫酸銅，它們都是淺綠色固體。如Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4，它們的相對分子質量分別為258、356、454。

（2）各種組成的堿式硫酸銅，受熱均會分解。

（3）SO2氣體能使酸性高錳酸鉀稀溶液褪色。

（4）白色的無水CuSO4固體吸收水蒸氣后變成變藍色固體。

【實驗探究】該小組對堿式硫酸銅產生了興趣，想探究堿式硫酸銅受熱分解的產物。

【實驗設計】取少量堿式硫酸銅加入試管中并按以下流程進行實驗：

實驗結束后，試管中殘留有黑色固體，滴入稀硫酸黑色固體溶解，溶液呈藍色，證明黑色固體是CuO；B中無水CuSO4變藍色，證明有 生成；C中現象為 ，證明生成SO2；D中氣體能使帶火星木條復燃，證明生成O2．

【實驗反思】

（1）當NaOH溶液和CuSO4溶液反應時，只要控制CuSO4溶液的量一定，NaOH溶液 （填“過量”或“不足”）時就能生成淺綠色沉淀。

（2）若堿式硫酸銅Cu3(OH) 4SO4可表示為：2Cu(OH)2 CuSO4，則Cu4(OH)6SO4還可表示為： 。

【拓展延伸】

（1）當反應物相同，而反應物的量不同，產物可能不同。試另舉一個例子： 。

（2）當反應物相同，而 不同時，產物也可能不同。如常溫下二氧化碳和水反應生成碳酸；在光照作用下，二氧化碳和水在植物的葉子中發生光合作用生成氧氣。

（3）為了確定所得淺綠色沉淀的組成，再進行后續實驗，取8.9g堿式硫酸銅（假設化學式為：aCu(OH)2 bCuSO4）放入試管中加熱，充分反應后生成了0.9g水，通過計算確定所得淺綠色沉淀的化學式為 。

Answer 1

【答案】CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2↓+ Na2SO4

【實驗設計】 水（或H2O） 高錳酸鉀稀溶液的紫色褪色（或紫色變淺）

【實驗反思】（1）不足 （2）3Cu(OH)2 CuSO4

【拓展延伸】（1）碳充分燃燒生成二氧化碳，不充分燃燒生成一氧化碳（其他合理答案也可）

（2）反應條件（3）2Cu(OH)2 CuSO4 （或Cu3(OH)4SO4）

【解析】

試題分析：甲組實驗中的藍色沉淀是氫氧化銅，反應的化學方程式：CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2↓+ Na2SO4；實驗結束后，試管中殘留有黑色固體，滴入稀硫酸黑色固體溶解，溶液呈藍色，證明黑色固體是CuO；B中無水CuSO4變藍色，證明有水生成；C中現象為高錳酸鉀稀溶液的紫色褪色（或紫色變淺），證明生成SO2；D中氣體能使帶火星木條復燃，證明生成O2．當NaOH溶液和CuSO4溶液反應時，只要控制CuSO4溶液的量一定，NaOH溶液不足時就能生成淺綠色沉淀。若堿式硫酸銅Cu3(OH) 4SO4可表示為：2Cu(OH)2 CuSO4，則Cu4(OH)6SO4還可表示為：3Cu(OH)2 CuSO4。當反應物相同，而反應物的量不同，產物可能不同。碳充分燃燒生成二氧化碳，不充分燃燒生成一氧化碳。當反應物相同，而反應條件不同時，產物也可能不同。如常溫下二氧化碳和水反應生成碳酸；在光照作用下，二氧化碳和水在植物的葉子中發生光合作用生成氧氣。為了確定所得淺綠色沉淀的組成，再進行后續實驗，取8.9g堿式硫酸銅（假設化學式為：aCu(OH)2 bCuSO4）放入試管中加熱，充分反應后生成了0.9g水，確定所得淺綠色沉淀的化學式為：氫元素的質量=0.9克*2／18×100%=0.1克，根據元素的質量的關系得出Cu(OH)2中M銅元素：M氧元素：M氫元素=32:16:1，得出其中的銅元素的質量=3.2克，氧元素的質量=1.6克，所以其中CuSO4的質量=8.9克-3.2克-1.6克-0.1克=4.0克，所以98a：160b=4.9克：4克 解得a：b=2:1.