Question

某實驗人員做了下列實驗：將一定量1.00mol/L CuSO₄溶液和2.00mol/LNaOH溶液混合，得到一種淺綠色沉淀X。將0.454g X隔絕空氣在1000℃以上強熱，得到一種紅色固體Y，質量為0.288g。Y溶于稀硫酸得到另一種紅色固體0.128g（已知銅的化合價有+1和+2價）。
（1）該實驗人員認為沉淀X可能含有SO₄^2-。請設計一個簡單實驗確定這一判斷。
（2）Y與稀硫酸反應的離子方程式為：                               。
（3）通過計算確定X的組成？
（4）混合時CuSO₄和NaOH溶液的體積比為         ；寫出X→Y的反應方程式:：
                                                       。

Answer 1

（1）將綠色沉淀X用蒸餾水多次洗滌，至洗滌液中用BaCl₂溶液檢驗不出SO₄^2-后，用稀鹽酸溶解綠色沉淀，此時再用BaCl₂溶液檢驗，溶解液中有白色沉淀生成，則說明沉淀X中有SO₄^2-
（2）Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺ +H₂O
（3）3Cu(OH)₂·CuSO₄或Cu₄(OH)₆SO₄
（4）4∶3；Cu₄(OH)₆SO₄2Cu₂O+3H₂O↑+SO₃↑+O₂↑

本題考查化學計算。（3）因為Cu₂O∶Cu="0.454∶0.128   " 可判斷Y為Cu₂O，根據硫酸銅溶液跟氫氧化鈉溶液混合生成沉淀，可設沉淀組成為mCu(OH)₂·nCuSO₄，則有（98m＋160n）∶144×(m＋n) /2＝0.454∶0.288，即可得m∶n＝3∶1，所以X為3Cu(OH)₂·CuSO₄或Cu₄(OH)₆SO₄。（4）從所求X的組成可知，Cu與OH^－的物質的量之比為2：3，則CuSO₄與NaOH的物質的量之比為2：3，又因為兩者的濃度之比為1：2，所以CuSO₄和NaOH溶液的體積比為4：3