Question

某研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，CuSO₄溶液與NaOH溶液反應(yīng)生成的沉淀中除Cu（OH）₂外，還有堿式硫酸銅[化學(xué)式可表示為xCuSO₄?yCu（OH）₂]．為了加以驗(yàn)證，小組成員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①分別配制50mL物質(zhì)的量濃度均為0.100mol?L^-1CuSO₄溶液和NaOH溶液；
②準(zhǔn)確量取10mLCuSO₄溶液倒入50mL燒杯中；
③向燒杯中勻速加入0.100mol?L^-1NaOH溶液，并每加入1.00mLNaOH溶液用pH計(jì)測(cè)一次混合溶液的pH；
④當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液的體積達(dá)到30mL時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，并繪制出向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液時(shí)pH變化曲線．
請(qǐng)回答以下問題：
（1）V（NaOH）在0.00mL～2.00mL之間時(shí)，溶液中無沉淀產(chǎn)生，但pH變化較快的原因是______；
（2）V（NaOH）在2.00mL～15.00mL之間時(shí)，溶液中產(chǎn)生綠色沉淀，并不斷增加，經(jīng)檢測(cè)此沉淀為堿式硫酸銅．已知蒸餾水的pH為6.32，當(dāng)V（NaOH）為15.00mL時(shí)，溶液pH為6.30，則可求得x=______，
y=______；
（3）V（NaOH）在17.00mL～20.00mL之間時(shí)，溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，并不斷增加．已知V（NaOH）為20.00mL時(shí)，溶液pH為12.25，則此時(shí)沉淀中______（填“含”或“不含”）有堿式硫酸銅，理由是______．

Answer 1

解：（1）硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽，Cu²⁺水解呈酸性，加入少量NaOH時(shí)，OH^-未與Cu²⁺結(jié)合，而是與Cu²⁺水解產(chǎn)生的H⁺反應(yīng)，導(dǎo)致溶液中無沉淀產(chǎn)生，但pH變化較快，
故答案為：OH^-未與Cu²⁺結(jié)合，而是與Cu²⁺水解產(chǎn)生的H⁺反應(yīng)；
（2）當(dāng)V（NaOH）為15.00mL時(shí)，溶液pH為6.30，與蒸餾水的pH相接近，說明加入的NaOH全部生成沉淀，此時(shí)n（Cu²⁺）=0.01L×0.100mol?L^-1=0.001mol，
n（OH^-）=0.015L×0.100mol?L^-1=0.0015mol，
則有（x+y）：2y=0.001mol：0.0015mol=2：3，
則x=1，y=2，
故答案為：1；2；
（3）V（NaOH）為20.00mL時(shí)，溶液pH為12.25，說明NaOH為完全反應(yīng)，應(yīng)存在堿式碳酸銅，
故答案為：含；加入CuSO₄的與NaOH的物質(zhì)的量之比為1：2，且溶液pH為12.25，說明NaOH為完全反應(yīng)，應(yīng)存在堿式碳酸銅．
分析：（1）硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性；
（2）當(dāng)V（NaOH）為15.00mL時(shí)，溶液pH為6.30，與蒸餾水的pH相接近，說明加入的NaOH全部生成沉淀，結(jié)合質(zhì)量守恒可確定分子式；
（3）溶液pH為12.25，說明NaOH為完全反應(yīng)，應(yīng)存在堿式碳酸銅．
點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，側(cè)重于學(xué)生分析能力和計(jì)算能力的考查，注意分析圖象曲線的變化特點(diǎn)，結(jié)合物質(zhì)的量與物質(zhì)的性質(zhì)解答該題，題目難度較大．