Question

李婉仪同学在做 NaOH 溶液与 CuSO₄ 溶液反应的实验时，观察到有蓝色沉淀生成，对该沉淀进行加热，一般会看到蓝色沉淀变成黑色，可有时却看到蓝色沉淀变成绿色。李同学对此异常现象产生了兴趣，决定对此现象产生的实验条件进行探究。

（查阅资料）难溶性碱受热易分解成对应的金属氧化物。写出上述生成蓝色沉淀以及蓝色沉淀变成黑色的化学反应方程 ________________、______________。

（提出问题）加热蓝色沉淀产生黑色固体与什么因素有关？

（作出猜想）猜想 1：与 CuSO₄ 溶液过量有关；猜想 2：与 NaOH 溶液过量有关。

（设计实验）限选试剂：1%NaOH 溶液，20%NaOH 溶液，1%CuSO₄ 溶液，20%CuSO₄ 溶液。

实验方案	实验现象	实验结论
（1）向 2 mL 20%CuSO4 溶液中滴加 2 滴 1%NaOH 溶液，再将所得沉淀加热	先产生蓝色沉淀，加热后___________。	猜想 1 成立
（2）_______________，再将所得沉淀加热	先产生蓝色沉淀，加热后___________。	猜想 2 不成立

（得到结论）在上述实验中，要能观察到蓝色沉淀变成黑色，关键是________。

（拓展与思考）进一步查阅资料得知，上述绿色物质是溶解度比氢氧化铜更小的水胆矾[化学式为Cu₄(OH)₆SO₄]，该物质能与酸反应，形成蓝色溶液。李同学想设计一个实验，证明该绿色物质中含有硫酸根，于是将上述绿色物质用蒸馏水洗涤、烘干，再溶解在足量的溶液 A 中，向所得溶液中滴加溶液 B，若有白色沉淀生成，则表示原绿色物质中有硫酸根。试推测：溶液 A 中溶质的化学式是______，溶液 B 中溶质的化学式是___________。

Answer

2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4 Cu（OH）2CuO+H2O 蓝色沉淀变黑色 往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸铜溶液 蓝色沉淀没有变黑色 CuSO4溶液过量或NaOH溶液的量不足 HCl BaCl2

【解析】

[查阅资料]

CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4；氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，反应的化学方程式为：Cu（OH）2CuO+H2O；

[设计实验]

往2mL 20%CuSO4溶液中滴加2滴 l% NaOH溶液，再将所得沉淀加热，实验结论得出与CuSO4溶液过量有关，因此对应的实验现象是加热后蓝色沉淀变黑色；对照实验方案1，设计实验方案2：往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸铜溶液，再将所得沉淀加热，实验结论得出与NaOH溶液过量无关，因此对应的实验现象是加热后蓝色沉淀没有变黑色；

[得到结论]

由两组实验方案对比得出，蓝色沉淀变黑色的原因是CuSO4溶液过量或NaOH溶液的量不足；

[拓展与思考]

检验硫酸根离子，需要先加入过量稀盐酸排除碳酸根、银离子的干扰，再取上层能清夜加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明有硫酸根，反之则不存在硫酸根；所以A是盐酸，溶质的化学式为HCl，B是氯化钡溶液，溶质的化学式为BaCl2。