Question

4．某化學興趣小組的同學在探究堿與酸、堿反應的性質時做了如圖兩個實驗．
（1）試管B中觀察到的現象是有藍色沉淀生成；
（2）實驗結束后，同學們將A、B兩試管中的液體同時倒入一只潔凈的燒杯中，最終觀察到燒杯內只有藍色溶液，寫出該過程中一定發生反應的化學方程式Cu（OH）₂+H₂SO₄═2H₂O+CuSO₄．
【提出問題】燒杯內溶液中溶質的成分是什么？
【猜想與假設】小芳：溶質是Na₂SO₄、CuSO₄、NaOH
小明：溶質是Na₂SO₄、CuSO₄；
小華：溶質是Na₂SO₄、CuSO₄、H₂SO₄
請你判斷哪位同學的猜想不合理，并說明理由CuSO₄、NaOH相互反應，不能共存．
【進行實驗】同學們設計了如下實驗來驗證其他兩種假設．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量燒杯內的液體于試管中，并加入少量氧化銅固體	黑色固體溶解	小華觀點正確

【交流討論】查閱資料可知，銅離子對生態環境和人類健康有極大的危害，因此為防止環境污染和回收金屬銅，工廠在排放含上述成立的廢液前要加入過量的BD．
A．NaOH  B．鐵粉   C．CaCO₃   D．Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根據氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉解答；
（2）將A、B兩試管中的廢液倒入同一潔凈的燒杯，燒杯中出現藍色沉淀，說明甲中硫酸銅過量，乙中氫氧化鈉過量；
【猜想與假設】根據如果硫酸銅過量，則濾液中的溶質是硫酸銅和硫酸鈉解答；
【進行實驗】根據氧化銅和硫酸反應解答；
【交流討論】根據所給物質的性質及有關反應解答．

解答 解：（1）CuSO₄溶液與NaOH溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉，試管B中觀察到的現象是有藍色沉淀生成；
（2）A中氫氧化鈉和硫酸反應生成水和硫酸鈉，B中CuSO₄溶液與NaOH溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉，實驗結束后，同學們將A、B兩試管中的液體同時倒入一只潔凈的燒杯中，最終觀察到燒杯內只有藍色溶液，說明A中硫酸過量，B中硫酸銅過量；該過程中一定發生反應的化學方程式為：
Cu（OH）₂+H₂SO₄═2H₂O+CuSO₄
【猜想與假設】如果硫酸銅過量，則濾液中的溶質是硫酸銅和硫酸鈉．
因為CuSO₄、NaOH相互反應，不能共存，所以小芳同學的猜想不合理；
【進行實驗】取少量燒杯內的液體于試管中，并加入少量氧化銅固體，黑色固體溶解，溶液中有硫酸，小華觀點正確；
【交流討論】
A．NaOH 具有腐蝕性，加入過量的NaOH 造成水污染；
B．鐵粉比銅活潑，可以將銅離子置換出來；
  C．CaCO₃   和CuSO₄、不反應；
D．Na₂CO₃和CuSO₄反應；生成碳酸銅沉淀．
答案：
（1）有藍色沉淀生成；
（2）Cu（OH）₂+H₂SO₄═2H₂O+CuSO₄；
【猜想與假設】Na₂SO₄、CuSO₄；CuSO₄、NaOH相互反應，不能共存；
【進行實驗】黑色固體溶解；
【交流討論】BD．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．