Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為研究酸的化學(xué)性質(zhì)，他們將一定量稀硫酸加入到盛有少量CuO的試管中，觀察到黑色粉末全部溶解，溶液呈 色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．為進(jìn)一步確定反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)成分，他們進(jìn)行了以下實驗探究．

【提出猜想】猜想一： ；猜想二：H2SO4和CuSO4

【資料查詢】CuSO4溶液呈弱酸性，加入Zn粒時有極少量的氣體產(chǎn)生．

【實驗探究】為了驗證猜想，該興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案．

方案﹣：取所得溶液少許于試管中，滴入石蕊試液，振蕩，若觀察到溶液顯紅色，則猜想二正確．

方案二：取所得溶液少許于另一支試管中，加入足量Zn粒，若觀察到產(chǎn)生大量氣體、 等現(xiàn)象，則猜想二正確．

【討論交流】A、經(jīng)過討論，大家一致認(rèn)為方案一是錯誤的，其理由是 ．

B、要使由H2SO4和CuSO4組成的混合溶液中的溶質(zhì)只有CuSO4，可向其中加入過量的 （填序號）．

a、CuO b．Cu（OH）2 c、Cu d．Cu（NO3）2

【拓展探究】某混合溶液由硫酸和硫酸銅溶液組成．上述小組同學(xué)又進(jìn)行了如下實驗：取124.5g該混合溶液于燒杯中，然后將120gNaOH溶液分六次加入其中，毎次充分反應(yīng)后稱量所得溶液的質(zhì)量，所測數(shù)據(jù)如下表所示．

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次
加入NaOH溶液的質(zhì)量/g	20	20	20	20	20	20
反應(yīng)后溶液的質(zhì)量/g	144.5	164.5	179.6	189 8	200	220
每次產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量/g	0	0	m	n	9.8	0

計算：

（1）上述表格中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量：m= ，n= ．

（2）所加NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

（3）第5次加入NaOH溶液充分反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

【答案】藍(lán)，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；【提出猜想】CuSO4；【實驗探究】方案二：紅色物質(zhì)生成．【討論交流】A、CuSO4溶液呈弱酸性；B、ab；【拓展探究】（1）4.9g，9.8g．（2）40%．（3）35.5%．

【解析】由于稀硫酸與氧化銅反應(yīng)生成了硫酸銅和水，所以，將一定量稀硫酸加入到盛有少量CuO的試管中，觀察到黑色粉末全部溶解，溶液呈藍(lán)色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．【提出猜想】由于稀硫酸與氧化銅反應(yīng)生成了硫酸銅和水，所以猜想一溶液中的溶質(zhì)是CuSO4，當(dāng)硫酸過量時溶液溶質(zhì)的是H2SO4和CuSO4：【實驗探究】方案二：由于鋅能與稀硫酸反應(yīng)生成了氫氣能與硫酸銅反應(yīng)生成了硫酸鋅和銅，所以取所得溶液少許于另一支試管中，加入足量Zn粒，若觀察到產(chǎn)生大量氣體、有紅色物質(zhì)生成等現(xiàn)象，則猜想二正確．【討論交流】A、CuSO4溶液呈弱酸性，能使紫色石蕊試液變成了紅色經(jīng)過討論，大家一致認(rèn)為方案一是錯誤的；B、由于氧化銅、氫氧化銅都不溶于水，能與硫酸反應(yīng)生成了硫酸銅．所以要使由H2SO4和CuSO4組成的混合溶液中的溶質(zhì)只有CuSO4，可向其中加入過量的氧化銅、氫氧化銅；【拓展探究】（1）由質(zhì)量守恒定律可知，上述表格中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量：m=164.5g+20g﹣179.6g=4.9g，n=179.6g+20g﹣189 8g=9.8g．（2）由表中的數(shù)據(jù)可知，20g的氫氧化鈉溶液與硫酸銅反應(yīng)生成了的氫氧化銅的質(zhì)量為9.8g 設(shè)20g的氫氧化鈉中溶質(zhì)的質(zhì)量為x

2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4

80 98

x 9.8g

解得：x=8g

所加NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是： =40%

（3）設(shè)生成的硫酸鈉的質(zhì)量為y

由元素守恒可知：

2NaOH ∽ Na2SO4

80 142

20g×5×40% y

解得：y=71g

第5次加入NaOH溶液充分反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是： =35.5%