Question

17．同學(xué)們都知道CuSO₄溶液呈藍(lán)色，那么，你們知道是溶液中什么微粒使CuSO₄溶液呈藍(lán)色嗎？基于初中所學(xué)知識(shí)，下面主要采用不同的思維方式對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行探討．
（說(shuō)明：以下溶液皆為稀溶液，在稀溶液中SO₄^2-、Cl^-呈無(wú)色．）
思路一：采用歸納法，由具體事實(shí)推理概括出一般原理或結(jié)論．
圖一 請(qǐng)比較A、B、C、D、E五支試管中所盛試劑的顏色與所含微粒，進(jìn)行分析．
（1）對(duì) A、B、C的分析是：A、B的溶液中均含Cu²⁺，均顯藍(lán)色，說(shuō)明Cu²⁺的存在使CuSO₄、CuCl₂溶液顯藍(lán)色．

（2）對(duì)D、ED、E分析，可以說(shuō)明，在水溶液中，Na⁺是無(wú)色的．
對(duì)A、D的分析是：A、D的溶液中均含水分子、硫酸根離子，水分子不能使溶液顯藍(lán)色，在稀溶液中SO₄^2-呈無(wú)色，A、D的溶液中均含水分子、硫酸根離子，水分子不能使溶液顯藍(lán)色，在稀溶液中SO₄^2-呈說(shuō)明A中是Cu²⁺使CuSO₄溶液顯藍(lán)色．對(duì)B、E分析同理．
對(duì)A、B、C、D、E 還可推理：水是無(wú)色液體，作為溶劑，溶解CuSO₄、CuCl₂等物質(zhì)時(shí)，溶液的顏色主要受溶質(zhì)的影響．
思路二：采用加入試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法將溶液中的Cu²⁺除去或保持溶液中Cu²⁺的存在，觀察溶液顏色是否變化的方法．
如圖二所示的方法是保持溶液中的Cu²⁺．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂
請(qǐng)選擇一種試劑與CuSO₄溶液反應(yīng)，除去溶液中Cu²⁺ 的存在．其化學(xué)方程式是：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
上述研究方法是用不同的思維方式，從不同的切入點(diǎn)研究同一個(gè)問(wèn)題，但總體思路仍然是對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路．

Answer 1

分析 根據(jù)題意，在稀溶液中SO₄^2-、Cl^-呈無(wú)色；想用實(shí)驗(yàn)證明CuSO₄溶液顯藍(lán)色是由什么微粒造成的，可以采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路，比較A、B、C、D、E五支試管中所盛試劑的顏色與所含微粒，進(jìn)行分析解答即可．

解答 解：根據(jù)A、B、C三支試管中所盛試劑的顏色與所含微粒，水是無(wú)色的，A、B的溶液中均含Cu²⁺，均顯藍(lán)色，說(shuō)明Cu²⁺的存在使CuSO₄、CuCl₂溶液顯藍(lán)色．
D、E兩支試管中均含鈉離子，根據(jù)題意，在稀溶液中SO₄^2-、Cl^-呈無(wú)色，說(shuō)明在水溶液中，Na⁺是無(wú)色的．
根據(jù)對(duì)A、D的分析，A、D的溶液中均含水分子、硫酸根離子，水分子不能使溶液顯藍(lán)色，在稀溶液中SO₄^2-呈無(wú)色，說(shuō)明A中是Cu²⁺使CuSO₄溶液顯藍(lán)色．
選擇一種試劑與CuSO₄溶液反應(yīng)，保持溶液中Cu²⁺ 的存在，可選用氯化鋇與硫酸銅反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂．
如圖二所示的方法是除去溶液中的Cu²⁺，是氫氧化鈉與硫酸銅反應(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；
故答案為：
（1）Cu²⁺；
（2）D、E；
CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂；2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，考查同學(xué)們用不同的思維方式、用對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路、從不同的切入點(diǎn)研究同一個(gè)問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力．