Question

【題目】李婉儀同學(xué)在做 NaOH 溶液與 CuSO4 溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到有藍(lán)色沉淀生成，對該沉淀進(jìn)行加熱，一般會看到藍(lán)色沉淀變成黑色，可有時(shí)卻看到藍(lán)色沉淀變成綠色。李同學(xué)對此異常現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，決定對此現(xiàn)象產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究。

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

（提出問題）加熱藍(lán)色沉淀產(chǎn)生黑色固體與什么因素有關(guān)？

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

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）限選試劑：1%NaOH 溶液，20%NaOH 溶液，1%CuSO4 溶液，20%CuSO4 溶液。

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(chǎn)生藍(lán)色沉淀，加熱后___________。	猜想 1 成立
（2）_______________，再將所得沉淀加熱	先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，加熱后___________。	猜想 2 不成立

（得到結(jié)論）在上述實(shí)驗(yàn)中，要能觀察到藍(lán)色沉淀變成黑色，關(guān)鍵是________。

（拓展與思考）進(jìn)一步查閱資料得知，上述綠色物質(zhì)是溶解度比氫氧化銅更小的水膽礬[化學(xué)式為Cu4(OH)6SO4]，該物質(zhì)能與酸反應(yīng)，形成藍(lán)色溶液。李同學(xué)想設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，證明該綠色物質(zhì)中含有硫酸根，于是將上述綠色物質(zhì)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(zhì)中有硫酸根。試推測：溶液 A 中溶質(zhì)的化學(xué)式是______，溶液 B 中溶質(zhì)的化學(xué)式是___________。

Answer 1

【答案】2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4 Cu（OH）2CuO+H2O 藍(lán)色沉淀變黑色 往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸銅溶液 藍(lán)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(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu（OH）2CuO+H2O；

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]

往2mL 20%CuSO4溶液中滴加2滴l% NaOH溶液，再將所得沉淀加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出與CuSO4溶液過量有關(guān)，因此對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是加熱后藍(lán)色沉淀變黑色；對照實(shí)驗(yàn)方案1，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論得出與NaOH溶液過量無關(guān)，因此對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是加熱后藍(lán)色沉淀沒有變黑色；

[得到結(jié)論]

由兩組實(shí)驗(yàn)方案對比得出，藍(lán)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(yàn)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(chǎn)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(zhì)的化學(xué)式為HCl，B是氯化鋇溶液，溶質(zhì)的化學(xué)式為BaCl2。