Question

某研究性學習小組通過查閱資料發現，CuSO₄溶液與NaOH溶液反應生成的沉淀中除Cu（OH）₂外，還有堿式硫酸銅[化學式可表示為xCuSO₄?yCu（OH）₂]．為了加以驗證，小組成員進行了如下實驗：
①分別配制50mL物質的量濃度均為0.100mol?L^-1CuSO₄溶液和NaOH溶液；
②準確量取10mLCuSO₄溶液倒入50mL燒杯中；
③向燒杯中勻速加入0.100mol?L^-1NaOH溶液，并每加入1.00mLNaOH溶液用pH計測一次混合溶液的pH；
④當滴入NaOH溶液的體積達到30mL時停止實驗，并繪制出向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液時pH變化曲線．
請回答以下問題：
（1）V（NaOH）在0.00mL～2.00mL之間時，溶液中無沉淀產生，但pH變化較快的原因是

OH^-未與Cu²⁺結合，而是與Cu²⁺水解產生的H⁺反應

；
（2）V（NaOH）在2.00mL～15.00mL之間時，溶液中產生綠色沉淀，并不斷增加，經檢測此沉淀為堿式硫酸銅．已知蒸餾水的pH為6.32，當V（NaOH）為15.00mL時，溶液pH為6.30，則可求得x=

1

，
y=

2

；
（3）V（NaOH）在17.00mL～20.00mL之間時，溶液中出現藍色沉淀，并不斷增加．已知V（NaOH）為20.00mL時，溶液pH為12.25，則此時沉淀中

含

（填“含”或“不含”）有堿式硫酸銅，理由是

加入CuSO₄的與NaOH的物質的量之比為1：2，且溶液pH為12.25，說明NaOH為完全反應，應存在堿式碳酸銅

．

Answer 1

分析：（1）硫酸銅為強酸弱堿鹽，水解呈酸性；
（2）當V（NaOH）為15.00mL時，溶液pH為6.30，與蒸餾水的pH相接近，說明加入的NaOH全部生成沉淀，結合質量守恒可確定分子式；
（3）溶液pH為12.25，說明NaOH為完全反應，應存在堿式碳酸銅．

解答：解：（1）硫酸銅為強酸弱堿鹽，Cu²⁺水解呈酸性，加入少量NaOH時，OH^-未與Cu²⁺結合，而是與Cu²⁺水解產生的H⁺反應，導致溶液中無沉淀產生，但pH變化較快，
故答案為：OH^-未與Cu²⁺結合，而是與Cu²⁺水解產生的H⁺反應；
（2）當V（NaOH）為15.00mL時，溶液pH為6.30，與蒸餾水的pH相接近，說明加入的NaOH全部生成沉淀，此時n（Cu²⁺）=0.01L×0.100mol?L^-1=0.001mol，
n（OH^-）=0.015L×0.100mol?L^-1=0.0015mol，
則有（x+y）：2y=0.001mol：0.0015mol=2：3，
則x=1，y=2，
故答案為：1；2；
（3）V（NaOH）為20.00mL時，溶液pH為12.25，說明NaOH為完全反應，應存在堿式碳酸銅，
故答案為：含；加入CuSO₄的與NaOH的物質的量之比為1：2，且溶液pH為12.25，說明NaOH為完全反應，應存在堿式碳酸銅．

點評：本題考查較為綜合，側重于學生分析能力和計算能力的考查，注意分析圖象曲線的變化特點，結合物質的量與物質的性質解答該題，題目難度較大．