(2012•丹阳市二模)某校兴趣小组中的甲、乙两位同学进行了制取氢氧化铜的实验.

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  • 解题思路:【实验讨论】根据氢氧化钠与硫酸铜反应的生成物及书写方程式原则解答.

    【实验设计】根据硫酸根离子的检验方法解答;根据题中信息该物质与盐酸反应生成硫酸根离子,因此可加入盐酸,然后再加入氯化钡等可溶性钡盐溶液检验硫酸根离子.

    乙同学:根据装置图中每个装置的作用及现象分析生成物.

    【实验讨论】请根据图示及信息,氢氧化铜和硫酸铜分解的温度不同,确定每段反应及生成物.根据固体减少量及化学方程式分别求出氢氧化铜和硫酸铜的质量,进而求出微粒个数比,然后写出化学式

    【实验结论】(1)根据反应物及生成物写出方程式,根据实验现象推知氢氧化钠过量时产生蓝色沉淀,根据学过的化学反应找出反应物的量不同生成物不同的例子.

    【实验讨论】氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4

    [实验设计](2)要检验沉淀是否洗净,只需证明洗涤液中不含硫酸根离子即可,因此可向洗涤液中加入氯化钡或硝酸钡溶液,看是否产生白色沉淀,没有白色沉淀,说明沉淀已洗干净.

    (3)由题中信息可知,绿色沉淀能溶于酸性溶液,因此可将绿色沉淀转移到试管中,加入足量的稀盐酸,使沉淀完全溶解,再加入氯化钡溶液,有大量白色沉淀生成,表示浅绿色沉淀中有硫酸根离子.

    乙同学:探究碱式硫酸铜受热分解的产物:A中残留有黑色固体,为氧化铜,加入足量的稀硫酸中,与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,因此溶液变成蓝色,水遇无水硫酸铜变蓝,二氧化硫能使高锰酸钾溶液颜色退去,氧气能使带火星的木条复燃.

    【实验讨论】请根据图示回答下列问题:

    ①0~t1段没有达到反应所需的温度,因此固体质量不变.

    ②A B、氢氧化铜分解生成氧化铜和水,C D段硫酸铜分解生成氧化铜、氧气和二氧化硫,使固体质量减轻,

    ③设氢氧化铜的物质的量为a

    Cu(OH)2

    .

    CuO+H2O

    1 1

    a [5.4g/18g/mol]

    [1/a=

    1

    0.3mol]

    a=0.3mol

    设硫酸铜的物质的量为b

    2CuSO4

    高温

    .

    2CuO+2SO2↑+O2

    2 2

    b[8g/160g/mol]

    [2/b=

    2

    0.1mol]

    b=0.1mol

    所以该物质中氢氧化铜与硫酸铜的微粒个数比为0.3:0.1=3:1

    因此该物质的化学式为3Cu(OH)2•CuSO4

    该碱式硫酸铜的化学式是Cu4(OH)6SO4

    [实验结论](1)乙同学实验中NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成上述碱式硫酸铜的化学方程式为.6NaOH+4CuSO4=Cu4(OH)6SO4↓+3Na2SO4

    (2)当NaOH溶液与CuSO4溶液反应时,CuSO4的量一定,氢氧化钠过量时才能生成蓝色沉淀.

    (3)木炭燃烧,氧气不足时生成CO,氧气充足时生成CO2,反应物的量不同,产物可能不同.

    故答案为:【实验讨论】2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4

    【实验设计】(2)BaCl2等(3)稀盐酸

    乙同学:现象与结论:蓝水SO2带火星的木条

    【实验讨论】请根据图示回答下列问题:

    ①没有达到反应所需的温度.

    ②AB段:H2O; CD段:O2、SO2

    ③Cu4(OH)6SO4

    【实验结论】(1)6NaOH+4CuSO4=Cu4(OH)6SO4↓+3Na2SO4

    (2)过量.

    (3)木炭燃烧,氧气不足时生成CO,氧气充足时生成CO2

    点评:

    本题考点: 物质的相互转化和制备;常见气体的检验与除杂方法;碱的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

    考点点评: 本题是一道较难的综合实验探究题,难点在于物质化学式的确定,生成物的确定,要求学生有良好的分析能力及实验探究能力.