Question

【題目】某化學興趣小組為研究酸的化學性質，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，該反應的化學方程式為 ．為進一步確定反應后所得溶液中的溶質成分，他們進行了以下實驗探究．

【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生．

【實驗探究】為了驗證猜想，該興趣小組的同學設計了如下實驗方案．

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，若觀察到產生大量氣體、 等現象，則猜想二正確．

【討論交流】A、經過討論，大家一致認為方案一是錯誤的，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．上述小組同學又進行了如下實驗：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，毎次充分反應后稱量所得溶液的質量，所測數據如下表所示．

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次
加入NaOH溶液的質量/g	20	20	20	20	20	20
反應后溶液的質量/g	144.5	164.5	179.6	189 8	200	220
每次產生沉淀的質量/g	0	0	m	n	9.8	0

計算：

（1）上述表格中產生沉淀的質量：m= ，n= ．

（2）所加NaOH溶液中溶質的質量分數．

（3）第5次加入NaOH溶液充分反應后所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

【答案】藍，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；【提出猜想】CuSO4；【實驗探究】方案二：紅色物質生成．【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，溶液呈藍色，該反應的化學方程式為：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．【提出猜想】由于稀硫酸與氧化銅反應生成了硫酸銅和水，所以猜想一溶液中的溶質是CuSO4，當硫酸過量時溶液溶質的是H2SO4和CuSO4：【實驗探究】方案二：由于鋅能與稀硫酸反應生成了氫氣能與硫酸銅反應生成了硫酸鋅和銅，所以取所得溶液少許于另一支試管中，加入足量Zn粒，若觀察到產生大量氣體、有紅色物質生成等現象，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過討論，大家一致認為方案一是錯誤的；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）由質量守恒定律可知，上述表格中產生沉淀的質量：m=164.5g+20g﹣179.6g=4.9g，n=179.6g+20g﹣189 8g=9.8g．（2）由表中的數據可知，20g的氫氧化鈉溶液與硫酸銅反應生成了的氫氧化銅的質量為9.8g 設20g的氫氧化鈉中溶質的質量為x

2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4

80 98

x 9.8g

解得：x=8g

所加NaOH溶液中溶質的質量分數是： =40%

（3）設生成的硫酸鈉的質量為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溶液充分反應后所得溶液中溶質的質量分數是： =35.5%