Question

9．某兴趣小组先往甲、乙试管中各加入2mL 10%的CuSO₄溶液，再往甲试管中加入5mL、乙试管中滴入2滴10%的NaOH溶液，观察到甲试管中有蓝色沉淀生成，乙试管中有浅绿色沉淀生成．
【实验讨论】得到的蓝色沉淀一定是氢氧化铜，写出反应的化学方程式：2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓，那么浅绿色沉淀是什么呢？
【查阅资料】
（1）NaOH溶液和CuSO₄溶液反应可生成碱式硫酸铜，它是浅绿色固体，受热会分解．
（2）碱式硫酸铜有多种可能的组成，如Cu₂（OH）₂SO₄、Cu₃（OH）₄SO₄或Cu₄（OH）₆SO₄，它们的相对分子质量分别为：258、356、454．
（3）SO₂气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色．
【实验探究】该小组对碱式铜产生了兴趣，想探究碱式硫酸铜受热分解的产物．
【实验设计】取少量碱式硫酸铜加入试管中并按以下流程进行实验：

实验结束后，试管中残留有黑色固体，滴入稀硫酸黑色固体溶解，溶液呈蓝色：证明黑色固体是CuO；B中无水CuSO₄变蓝色，证明有水生成；C中酸性高锰酸钾溶液褪色，证明生成SO₂；D中气体能使带火星木条复燃，证明生成O₂．
【实验反思】（1）当NaOH溶液和CuSO₄溶液反应时，只要控制CuSO₄溶液的量一定，NaOH溶液不足（填“过量”或“不足”）时就能生成浅绿色沉淀，此实验利用的科学方法是控制变量法（填“控制变量法”或“对比观察法”）．
（2）碱式硫酸铜可表示为：aCu（OH）₂•bCuSO₄，则Cu₄（OH）₆SO₄还可表示为：3Cu（OH）₂•CuSO₄．
【拓展延伸】（1）当反应物的量不同，产物可能不同，试另举一个例子：碳燃烧时，氧气足量时生成二氧化碳，氧气不足时生成一氧化碳．
（2）为了确定所得浅绿色沉淀的组成，再进行后续实验，取8.9g碱式硫酸铜放入试管中加热，充分反应后生成了0.9g水，通过计算确定所得浅绿色沉淀的化学式为Cu₃（OH）₄SO₄．

Answer 1

分析 氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠；
根据实验现象可以判断物质的组成，根据物质的性质可以判断实验现象；
碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳；
根据物质中氢元素的质量分数及其提供的数据可以判断物质的组成．

解答 解：【实验讨论】
得到的蓝色沉淀一定是氢氧化铜，氢氧化钠和硫酸铜反应的化学方程式为：2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．
故填：2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．
【实验设计】
C中酸性高锰酸钾溶液褪色，证明生成SO₂．
故填：酸性高锰酸钾溶液褪色．
【实验反思】
（1）5mL氢氧化钠溶液的体积远远大于乙2滴氢氧化钠溶液的体积，因此NaOH溶液不足时就能生成浅绿色沉淀，此实验利用的科学方法是控制变量法．
故填：不足；控制变量法．
（2）因为碱式硫酸铜可表示为aCu（OH）₂•bCuSO₄，则Cu₄（OH）₆SO₄还可表示为：3Cu（OH）₂•CuSO₄．
故填：3Cu（OH）₂•CuSO₄．
【拓展延伸】
（1）当反应物的量不同，产物可能不同，例如碳燃烧时，氧气足量时生成二氧化碳，氧气不足时生成一氧化碳．
故填：碳燃烧时，氧气足量时生成二氧化碳，氧气不足时生成一氧化碳．
（2）0.9g水中氢元素的质量为：0.9g×$\frac{2}{18}$×100%=0.1g，
则碱式硫酸铜中氢元素的质量分数为：$\frac{0.1g}{8.9g}$×100%=1.12%，
Cu₂（OH）₂SO₄中氢元素的质量分数为：$\frac{2}{258}$×100%=0.78%，
Cu₃（OH）₄SO₄中氢元素的质量分数为：$\frac{4}{356}$×100%=1.12%，
Cu₄（OH）₆SO₄中氢元素的质量分数为：$\frac{6}{454}$×100%=1.32%，
根据计算的结果可知，所得浅绿色沉淀的化学式为Cu₃（OH）₄SO₄．
故填：Cu₃（OH）₄SO₄．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．