Question

某实验人员做了下列实验：将一定量1.00mol/L CuSO₄溶液和2.00mol/L NaOH溶液混合，得到一种浅绿色沉淀X．将0.499g X隔绝空气在1000℃以上强热，得到一种红色固体Y，质量为0.316g．Y溶于酸发生歧化反应后得到蓝色溶液和另一种红色固体0.141g．
（1）该实验人员认为沉淀X可能含有SO₄^2-．请设计一个简单实验确定这一判断．
（2）通过计算确定X和Y的化学式

 

．
（3）混合时CuSO₄和NaOH溶液的体积比为

 

；写出X→Y的反应方程式

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：红色固体Y，质量为0.316g．Y溶于酸发生歧化反应后得到蓝色溶液和另一种红色固体0.141g，Y为Cu₂O，发生Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，n（Cu）=

0.141g

64g/mol

=0.002mol，n（Cu₂O）=0.002mol，其质量为0.002mol×160g/mol=0.316g，符合题意；将0.499g X隔绝空气在1000℃以上强热，得到一种红色固体Y，设X为mCu（OH）₂?nCuSO₄，利用质量关系确定m、n比值，以此来解答．

解答： 解：（1）沉淀X可能含有SO₄^2-，则与氯化钡反应生成白色沉淀，则实验方法为把绿色沉淀X用蒸馏水多次洗涤，至洗涤液中用BaCl₂溶液检验不出SO₄^2-后，用稀盐酸溶解绿色沉淀，此时再用BaCl₂溶液检验，溶解液中有大量白色沉淀生成，则说明沉淀X中有SO₄^2-，
答：把绿色沉淀X用蒸馏水多次洗涤，至洗涤液中用BaCl₂溶液检验不出SO₄^2-后，用稀盐酸溶解绿色沉淀，此时再用BaCl₂溶液检验，溶解液中有大量白色沉淀生成，则说明沉淀X中有SO₄^2-；
（2）若Y为Cu₂O，发生Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，n（Cu）=

0.141g

64g/mol

=0.002mol，n（Cu₂O）=0.002mol，其质量为0.002mol×160g/mol=0.316g，符合题意，即m（Cu₂O）：m（Cu）=0.316：0.141，所以可判断Y为Cu₂O，
根据硫酸铜溶液跟氢氧化钠溶液混合生成沉淀，可设沉淀组成为mCu（OH）₂?nCuSO₄，则有（97.55m+159.62n）：

(2×63.55+16)

2

×（m+n）=0.499：0.316，解得m：n=3：1，所以X为3Cu（OH）₂?CuSO₄或Cu₄（OH）₆SO₄，
故答案为：3Cu（OH）₂?CuSO₄或Cu₄（OH）₆SO₄、Cu₂O；
（3）1.00mol/L CuSO₄溶液和2.00mol/L NaOH溶液混合生成3Cu（OH）₂?CuSO₄，则n（Cu）：n（OH）=4：6，CuSO₄和NaOH溶液的体积比为

4

1

：

6

2

=4：3，X→Y的反应方程式为Cu₄（OH）₆SO₄

△   .

2Cu₂O+3H₂O+SO₃+O₂，故答案为：4：3；Cu₄（OH）₆SO₄

△   .

2Cu₂O+3H₂O+SO₃+O₂．

点评：本题考查化学反应方程式的计算，把握离子检验方法、物质的组成与质量关系、原子守恒等为解答的关键，注意利用信息分析物质的组成，侧重分析能力、计算能力的综合考查，题目难度较大．