(2012?丹陽市二模)某校興趣小組中的甲、乙兩位同學(xué)進行了制取氫氧化銅的實驗.
[實驗現(xiàn)象]甲同學(xué)得到了藍(lán)色沉淀,乙同學(xué)得到了淺綠色沉淀.
[實驗討論]甲同學(xué)得到的藍(lán)色沉淀一定是氫氧化銅,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為_
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
.那么乙同學(xué)得到的淺綠色沉淀是什么呢?
[查閱資料]氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)可能會生成堿式硫酸銅,它是淺綠色、受熱會分解、不溶于水但能溶于酸的物質(zhì),在酸性溶液中可發(fā)生反應(yīng)生成Cu
2+、S0
42-和水.
[拓展探究]甲、乙兩位同學(xué)對堿式硫酸銅產(chǎn)生了興趣,分別進行了下列實驗.
[實驗設(shè)計]甲同學(xué):證明該淺綠色沉淀中含有硫酸根
(1)將淺綠色的濁液過濾,并把得到的淺綠色沉淀用蒸餾水多次洗滌;
(2)取最后一次洗滌液,加入
BaCl2
BaCl2
溶液,沒有白色沉淀產(chǎn)生,說明沉淀已洗凈;
(3)把綠色沉淀轉(zhuǎn)移到試管中,加入足量的
稀鹽酸
稀鹽酸
溶液使沉淀完全溶解,再加入氯化鋇溶液,有大量白色沉淀生成,表示淺綠色沉淀中有S0
42-.
乙同學(xué):探究堿式硫酸銅受熱分解的產(chǎn)物--取適量堿式硫酸銅加入試管中充分進行加熱,并把生成的氣體依次通過B、C、D裝置.
現(xiàn)象與結(jié)論:A中殘留有黑色固體,取樣加入足量的稀硫酸中,溶液變成
藍(lán)色
藍(lán)色
色且無其它明顯現(xiàn)象,說明該黑色固體是CuO;
B中無水硫酸銅變成藍(lán)色,說明生成了
水
水
;
C中KMnO
4稀溶液褪色,說明生成了
SO2
SO2
;
等D中集氣瓶內(nèi)氣體收滿后,正放在桌上,乙同學(xué)用
帶火星的木條
帶火星的木條
證明生成了O
2.
[深入探究]確定此次得到的淺綠色沉淀的組成
[查閱資料](1)堿式硫酸銅其有多種可能的組成,如:Cu
2(OH)
2SO
4、Cu
3(OH)
4SO
4或Cu
4(OH)
6SO
4等.
(2)堿式硫酸銅可表示為:aCu(OH)
2?bCuSO
4.已知Cu(OH)
2的分解溫度為66℃∽68℃,生成對應(yīng)的兩種氧化物;而CuSO
4的分解溫度為600℃以上.
[實驗討論]同學(xué)們用熱分析儀對該淺綠色沉淀進行熱分解,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),繪成固體質(zhì)量變化與分解溫度的關(guān)系如圖.
請根據(jù)圖示回答下列問題:
①0~t
1段內(nèi)固體質(zhì)量不變的原因是
沒有達到反應(yīng)所需的溫度
沒有達到反應(yīng)所需的溫度
.
②A B、C D段固體質(zhì)量減輕,請寫出導(dǎo)致固體質(zhì)量減輕的生成物的化學(xué)式:
AB段:
H2O
H2O
;
CD段:
O2、SO2
O2、SO2
;
③通過計算可得:該堿式硫酸銅的化學(xué)式是
Cu4(OH)6SO4
Cu4(OH)6SO4
;
[實驗結(jié)論](1)乙同學(xué)實驗中NaOH溶液與CuSO
4溶液反應(yīng)生成上述堿式硫酸銅的化學(xué)方程式為
6NaOH+4CuSO4=Cu4(OH)6SO4↓+3Na2SO4.
6NaOH+4CuSO4=Cu4(OH)6SO4↓+3Na2SO4.
.
(2)當(dāng)NaOH溶液與CuSO
4溶液反應(yīng)時,只有控制CuSO
4的量一定,NaOH
過量
過量
(填“過量”或“不足”)時才能生成藍(lán)色沉淀.
(3)當(dāng)反應(yīng)物的量不同,產(chǎn)物可能不同,試另舉一例:
木炭燃燒,氧氣不足時生成CO,氧氣充足時生成CO2.
木炭燃燒,氧氣不足時生成CO,氧氣充足時生成CO2.
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