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].為了加以驗證,小組成員進(jìn)行了如下實驗:
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計測一次混合溶液的pH;
④當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液的體積達(dá)到30mL時停止實驗,并繪制出向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液時pH變化曲線.
請回答以下問題:
(1)V(NaOH)在0.00mL~2.00mL之間時,溶液中無沉淀產(chǎn)生,但pH變化較快的原因是
OH-未與Cu2+結(jié)合,而是與Cu2+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng)
OH-未與Cu2+結(jié)合,而是與Cu2+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng)
;
(2)V(NaOH)在2.00mL~15.00mL之間時,溶液中產(chǎn)生綠色沉淀,并不斷增加,經(jīng)檢測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,溶液pH為6.30,則可求得x=
1
1

y=
2
2
;
(3)V(NaOH)在17.00mL~20.00mL之間時,溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,并不斷增加.已知V(NaOH)為20.00mL時,溶液pH為12.25,則此時沉淀中
(填“含”或“不含”)有堿式硫酸銅,理由是
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
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,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.
解答:解:(1)硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,Cu2+水解呈酸性,加入少量NaOH時,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,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,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.
點評:本題考查較為綜合,側(cè)重于學(xué)生分析能力和計算能力的考查,注意分析圖象曲線的變化特點,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.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

某研究性學(xué)習(xí)小組通過實驗來探究乙二酸(又名草酸)受熱分解的產(chǎn)物,他們設(shè)計的實驗裝置如圖所示:

查閱資料可知:乙二酸晶體(H2C2O4?2H2O)熔點100.1℃,草酸鈣是難溶于水的白色固體;Cu2O能溶于稀硫酸,立即發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu2+和Cu.
(1)實驗過程中觀察到C、E裝置中的溶液均變渾濁,且D裝置中黑色粉末變?yōu)榧t色,寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
H2C2O4?2H2O
  △  
.
 
CO↑+CO2↑+3H2O
H2C2O4?2H2O
  △  
.
 
CO↑+CO2↑+3H2O
;
(2)裝置B的作用是
除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽,防止對檢驗分解產(chǎn)物CO2的干擾
除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽,防止對檢驗分解產(chǎn)物CO2的干擾
;上述裝置中有兩處需要改進(jìn)(假設(shè)洗氣裝置每次吸收氣體均完全),改進(jìn)方法是
在C與D之間再裝配一個盛濃硫酸的洗氣瓶(或裝有堿石灰的干燥管)
在C與D之間再裝配一個盛濃硫酸的洗氣瓶(或裝有堿石灰的干燥管)
;
將裝置E中出來的氣體引到酒精燈火焰上讓其燃燒(或收集裝置E中逸出的尾氣)
將裝置E中出來的氣體引到酒精燈火焰上讓其燃燒(或收集裝置E中逸出的尾氣)

(3)實驗結(jié)束后向裝置B的試管中加入NaHCO3溶液,產(chǎn)生大量無色氣體,由此可以證明兩種物質(zhì)的酸性強(qiáng)弱順序是
乙二酸大于碳酸(或H2C2O4>H2CO3
乙二酸大于碳酸(或H2C2O4>H2CO3

(4)有人認(rèn)為D裝置中得到的紅色固體可能是Cu,也可能是Cu和Cu2O的混合物.實驗小組進(jìn)一步探究:①取少量紅色固體加入到盛稀硫酸的試管中,充分振蕩,溶液變?yōu)樗{(lán)色,試管底部仍有紅色固體,由此可以得出的結(jié)論是
紅色固體中含有Cu2O
紅色固體中含有Cu2O
.②取6.8g紅色固體與足量的稀硝酸反應(yīng),收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體1.12L.則紅色固體中含單質(zhì)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
50%
50%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組通過實驗探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物.
Ⅰ查閱資料
經(jīng)查閱,草酸晶體在175℃時受熱分解,熔融時易揮發(fā),相關(guān)信息如下表:
分子式 水溶性 熔點/℃
草酸晶體 H2C2O2?2H2O 易溶于水 101.5
草酸鈣 CaC2O4 難溶于水 ----
Ⅱ猜測產(chǎn)物
經(jīng)小組討論,認(rèn)為草酸晶體受熱分解產(chǎn)物中一定有H2O,除此之外可能還有CO2、CO和H2
Ⅲ實驗探究
(1)為了檢驗產(chǎn)物中是否有CO2氣體,兩同學(xué)分別設(shè)計了甲、乙兩套裝置(如圖1所示).
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①對比甲、乙裝置,乙裝置的優(yōu)點有a.
 
;b.
 

②利用乙裝置進(jìn)行實驗,觀察到澄清石灰水變渾濁.
(2)為了檢驗其它氣體產(chǎn)物,丙同學(xué)設(shè)計了如圖2裝置
①請在虛線框中畫出所缺裝置并注明儀器中所盛藥品的名稱.
②裝置D所盛藥品為
 
,其作用為
 
;裝置E所盛藥品為
 
,其作用為
 

③按上圖裝置進(jìn)行實驗,觀察到C中黑色粉末變?yōu)榧t色,D中無明顯現(xiàn)象,E中溶液變渾濁.
Ⅳ實驗結(jié)論
根據(jù)Ⅲ中(1)、(2)的實驗現(xiàn)象,草酸晶體(H2C2O2?2H2O)受熱分解的化學(xué)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組通過實驗來探究反應(yīng)生成的淡黃色沉淀的組成和該反應(yīng)的反應(yīng)類型,探究過程如下:
【實驗】向裝有某無色溶液的試管中加入足量氫溴酸,產(chǎn)生大量淡黃色沉淀.
【提出假設(shè)】
假設(shè)1:反應(yīng)后所得沉淀中只含有
 
,該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng).
假設(shè)2:反應(yīng)后所得沉淀中只含有
 
,該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng).
假設(shè)3:反應(yīng)后所得沉淀為二者混合物.
【設(shè)計實驗方案,驗證假設(shè)】
(1)甲同學(xué)為了驗證有無復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生,設(shè)計的實驗方案是:另取少量原無色溶液于試管中,
 

(2)乙同學(xué)受到甲同學(xué)的啟發(fā),進(jìn)行了如下實驗:另取少量原無色溶液于試管中,滴加足量鹽酸,產(chǎn)生淡黃色沉淀.則產(chǎn)生該淡黃色沉淀的離子方程式為
 

(3)你認(rèn)為乙同學(xué)得到的沉淀中
 
(填“有”或“無”)另一種沉淀,若有,寫出反應(yīng)的離子方程式;若無,請說明理由
 

(4)通過以上實驗探究,你認(rèn)為
 
(填“假設(shè)1”“假設(shè)2”或“假設(shè)3”)成立.

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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆湖北省黃岡中學(xué)高三5月模擬考試(理綜)化學(xué)部分 題型:實驗題

某研究性學(xué)習(xí)小組通過實驗來探究乙二酸(又名草酸)受熱分解的產(chǎn)物,他們設(shè)計的實驗裝置如下圖所示:

查閱資料可知:乙二酸晶體(H2C2O4·2H2O)熔點100.1 ℃,草酸鈣是難溶于水的白色固體;Cu2O能溶于稀硫酸,立即發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu2+和Cu。
(1)實驗過程中觀察到C、E裝置中的溶液均變渾濁,且D裝置中黑色粉末變?yōu)榧t色,寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                    
(2)裝置B的作用是         ;上述裝置中有兩處需要改進(jìn)(假設(shè)洗氣裝置每次吸收氣體均完全),改進(jìn)方法是         ;            
(3)實驗結(jié)束后向裝置B的試管中加入NaHCO3溶液,產(chǎn)生大量無色氣體,由此可以證明兩種物質(zhì)的酸性強(qiáng)弱順序是                 。
(4)有人認(rèn)為D裝置中得到的紅色固體可能是Cu,也可能是Cu和Cu2O的混合物。實驗小組進(jìn)一步探究:
①取少量紅色固體加入到盛稀硫酸的試管中,充分振蕩,溶液變?yōu)樗{(lán)色,試管底部仍有紅色固體,由此可以得出的結(jié)論是                
②取6.8g紅色固體與足量的稀硝酸反應(yīng),收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體1.12L。則紅色固體中含單質(zhì)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是                。

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