Question

【题目】某研究性学习小组研究CuSO4溶液与NaOH溶液反应产物的组成与性质。

（信息速递）：

1氢氧化铜在80℃时可以完全分解，Cu(OH)2CuO+H2O

2碱式硫酸铜为浅绿色固体，化学式为aCu(OH)2·bCuSO4，兼有硫酸铜和氢氧化铜共有的化学性质，温度达653℃时CuSO4开始分解，可表示为 CuSO4CuO+SO3↑，产生的SO3被碱石灰（CaO与NaOH的固体混合物）能完全吸收

3配制波尔多液：1份硫酸铜、1份生石灰和100份水，分别配制硫酸铜溶液和石灰乳，然后将两者在木桶里混合并充分搅拌。

（实验探究）：甲、乙同学实验如图：

（现象与分析）：

①甲实验中会出现蓝色沉淀，化学方程式为______；乙同学实验中，____用量明显不足，则生成了浅绿色沉淀。

②配制石灰乳时反应的化学方程式为____，不能用铁桶配制波尔多液的原因是____。

（拓展探究）：该小组同学欲测定碱式硫酸铜（aCu(OH)2·bCuSO4）的组成，将上述实验中的浅绿色沉淀过滤、洗涤、烘干。

（方案一）：沉淀法

③加入足量的稀盐酸，发生了中和反应，反应的化学方程式为____。

④加入过量的氯化钡溶液目的是____。

⑤误差与分析（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

若将BaCl2溶液改为Ba(NO3)2溶液，则a∶b的值将____；

若将样品从天平转移到烧杯中时有少量洒落，则a∶b的值将____。

（方案二）：热分解法 该小组同学设计如下图装置，测定9.08 g碱式硫酸铜的组成。

（实验数据）加热至固体完全分解后，测得C装置质量增重2.68g

（问题讨论）

⑥实验前先打开A、B装置之间导气管上玻璃旋塞，缓缓____（填操作），其目的是____；装置D中碱石灰的作用____。

⑦当加热至200℃，装置B中浅绿色固体____(填变化现象)；要使得碱式硫酸铜完全分解，控温电加热器需要控制的温度至少达____。

⑧根据上述方案一或方案二的数据，计算a∶b的值。____（写出计算过程）

Answer 1

【答案】2NaOH+ =Cu(OH)2↓+ Na2SO4 NaOH溶液 CaO＋H2O=Ca(OH)2 铁会与硫酸铜溶液反应（Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu） 2HCl＋Cu(OH)2=CaCl2+2H2O 将SO42-完全转变为BaSO4 无影响 偏大 通入一段时间空气 排尽装置内的空气，避免空气中CO2和H2O产生的干扰 防止空气中的CO2和H2O进入到C装置 固体部分变黑 653℃ 3:1

【解析】

氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠；氧化钙和水反应生成氢氧化钙，铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；盐酸和氢氧化铜反应生成氯化铜和水；钡离子和硫酸根离子结合生成白色沉淀硫酸钡。

（1）甲实验中会出现蓝色沉淀，是因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠，反应的化学方程式为：2NaOH+=Cu（OH）2↓+Na2SO4；乙同学实验中，氢氧化钠溶液用量明显不足，则生成了浅绿色沉淀；

（2）配制石灰乳时，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O=Ca（OH）2，不能用铁桶配制波尔多液的原因是铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

（3）加入足量的稀盐酸，发生了中和反应，是因为盐酸和氢氧化铜反应生成氯化铜和水，反应的化学方程式为：2HCl+Cu（OH）2=CuCl2+2H2O；

（4）加入过量的氯化钡溶液目的是将SO42-完全转变为BaSO4；

（5）若将BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，不影响生成硫酸钡沉淀的质量，则a：b的值将无影响；

若将样品从天平转移到烧杯中时有少量洒落，会导致产生硫酸钡沉淀质量偏小，则a：b的值将偏大；

（6）实验前先打开A、B装置之间导气管上玻璃旋塞，缓缓通入一段时间空气，其目的是排尽装置内的空气，避免空气中CO2和H2O产生干扰，装置D中碱石灰的作用是防止空气中的CO2和H2O进入到C装置；

（7）当加热至200℃，氢氧化铜分解生成氧化铜和水，装置B中浅绿色固体部分变黑色；要使得碱式硫酸铜完全分解，控温电加热器需要控制的温度至少达到653℃；

（8）根据方案二的数据，可以计算a：b的值：根据题意有：

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