Question

【題目】李婉儀同學在做 NaOH 溶液與 CuSO4 溶液反應的實驗時，觀察到有藍色沉淀生成，對該沉淀進行加熱，一般會看到藍色沉淀變成黑色，可有時卻看到藍色沉淀變成綠色。李同學對此異常現象產生了興趣，決定對此現象產生的實驗條件進行探究。

（查閱資料）難溶性堿受熱易分解成對應的金屬氧化物。寫出上述生成藍色沉淀以及藍色沉淀變成黑色的化學反應方程 ________________、______________。

（提出問題）加熱藍色沉淀產生黑色固體與什么因素有關？

（作出猜想）猜想 1：與 CuSO4 溶液過量有關；猜想 2：與 NaOH 溶液過量有關。

（設計實驗）限選試劑：1%NaOH 溶液，20%NaOH 溶液，1%CuSO4 溶液，20%CuSO4 溶液。

實驗方案	實驗現象	實驗結論
（1）向 2 mL 20%CuSO4 溶液中滴加 2 滴 1%NaOH 溶液，再將所得沉淀加熱	先產生藍色沉淀，加熱后___________。	猜想 1 成立
（2）_______________，再將所得沉淀加熱	先產生藍色沉淀，加熱后___________。	猜想 2 不成立

（得到結論）在上述實驗中，要能觀察到藍色沉淀變成黑色，關鍵是________。

（拓展與思考）進一步查閱資料得知，上述綠色物質是溶解度比氫氧化銅更小的水膽礬[化學式為Cu4(OH)6SO4]，該物質能與酸反應，形成藍色溶液。李同學想設計一個實驗，證明該綠色物質中含有硫酸根，于是將上述綠色物質用蒸餾水洗滌、烘干，再溶解在足量的溶液 A 中，向所得溶液中滴加溶液 B，若有白色沉淀生成，則表示原綠色物質中有硫酸根。試推測：溶液 A 中溶質的化學式是______，溶液 B 中溶質的化學式是___________。

Answer 1

【答案】2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4 Cu（OH）2CuO+H2O 藍色沉淀變黑色 往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸銅溶液 藍色沉淀沒有變黑色 CuSO4溶液過量或NaOH溶液的量不足 HCl BaCl2

【解析】

[查閱資料]

CuSO4溶液與NaOH溶液反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式為：2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4；氫氧化銅受熱分解生成氧化銅和水，反應的化學方程式為：Cu（OH）2CuO+H2O；

[設計實驗]

往2mL 20%CuSO4溶液中滴加2滴l% NaOH溶液，再將所得沉淀加熱，實驗結論得出與CuSO4溶液過量有關，因此對應的實驗現象是加熱后藍色沉淀變黑色；對照實驗方案1，設計實驗方案2：往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸銅溶液，再將所得沉淀加熱，實驗結論得出與NaOH溶液過量無關，因此對應的實驗現象是加熱后藍色沉淀沒有變黑色；

[得到結論]

由兩組實驗方案對比得出，藍色沉淀變黑色的原因是CuSO4溶液過量或NaOH溶液的量不足；

[拓展與思考]

檢驗硫酸根離子，需要先加入過量稀鹽酸排除碳酸根、銀離子的干擾，再取上層能清夜加入氯化鋇溶液，若產生白色沉淀，則證明有硫酸根，反之則不存在硫酸根；所以A是鹽酸，溶質的化學式為HCl，B是氯化鋇溶液，溶質的化學式為BaCl2。