課上老師演示硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后,有同學(xué)看到試管里的藍(lán)色沉淀中出現(xiàn)黑色固體。為了解黑色固體成分,興趣小組同學(xué)展開了探究。
【實(shí)驗(yàn)探究1】收約2mL10%硫酸銅溶液于試管中,加入10%氫氧化鈉溶液,振蕩。觀察現(xiàn)象。
小組 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
甲 |
試管中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,一段時(shí)間后,藍(lán)色沉淀變黑 |
乙 |
試管中產(chǎn)生綠色沉淀,一段時(shí)間后,綠色沉淀無明顯變化 |
(1)請(qǐng)寫出試管中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的化學(xué)方程式
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
。
【提出問題】藍(lán)色沉淀為何會(huì)變黑?試管中出現(xiàn)的綠色沉淀是什么?
【查閱資料】1.硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的氫氧化銅沉淀,在堿性條件下,常溫下緩慢分解,溫度高于60℃迅速分解變黑。
2.硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)產(chǎn)物與氫氧化鈉的量有關(guān)。當(dāng)氫氧化鈉溶液較少時(shí),生成綠色的堿式硫酸銅[Cu
4(OH)
6SO
4]其難溶于水,易溶于稀酸,也易溶于氨水形成深藍(lán)色溶液。
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,同學(xué)們推斷黑色固體是氧化銅。為了驗(yàn)證推斷是否正確,甲組同學(xué)向?qū)嶒?yàn)后的試管中加入足量
稀鹽酸(或稀硫酸)
稀鹽酸(或稀硫酸)
(填物質(zhì)名稱),若發(fā)現(xiàn)固體全部消失且溶液變藍(lán),則推斷正確。
(3)堿式硫酸銅[Cu
4(OH)
6SO
4]可改寫為[3Cu(OH)
2?CuSO
4],該物質(zhì)兼具硫酸鹽和
堿
堿
(填“酸”、“堿”或“鹽”)的化學(xué)性質(zhì)。
【實(shí)驗(yàn)探究2】乙組同學(xué)將實(shí)驗(yàn)后試管中的物質(zhì)進(jìn)行
過濾
過濾
、洗滌,得到綠色固體。向綠色固體中加入過量的
氨水
氨水
(填物質(zhì)名稱),綠色固體溶解,形成深藍(lán)色溶液,說明是堿式硫酸銅。
(4)取少量綠色固體于試管中,加入稀鹽酸,固體消失,溶液變藍(lán)色,此時(shí)溶液中一定含有的離子是
Cu2+、SO42-、Cl-
Cu2+、SO42-、Cl-
(用化學(xué)符號(hào)表示)。
(5)利用該反應(yīng)制取氫氧化銅時(shí),為防止出現(xiàn)綠色沉淀,下列做法合理的是
B
B
(填序號(hào))。
A.向10%硫酸銅溶液加入少量10%氫氧化鈉溶液
B.將硫酸銅溶液逐滴加入氫氧化鈉溶液中
C.在60℃的水浴中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(6)實(shí)驗(yàn)室中的氫氧化銅固體不易分解,但甲組實(shí)驗(yàn)中生成的氫氧化銅沉淀易分解變黑,可能的原因是
氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)放熱,氫氧化鈉過量
氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)放熱,氫氧化鈉過量
。