Question

某研究性学习小组通过查阅资料发现，CuSO₄溶液与NaOH溶液反应生成的沉淀中除Cu（OH）₂外，还有碱式硫酸铜[化学式可表示为xCuSO₄?yCu（OH）₂]．为了加以验证，小组成员进行了如下实验：
①分别配制50mL物质的量浓度均为0.100mol?L^-1CuSO₄溶液和NaOH溶液；
②准确量取10mLCuSO₄溶液倒入50mL烧杯中；
③向烧杯中匀速加入0.100mol?L^-1NaOH溶液，并每加入1.00mLNaOH溶液用pH计测一次混合溶液的pH；
④当滴入NaOH溶液的体积达到30mL时停止实验，并绘制出向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液时pH变化曲线．
请回答以下问题：
（1）V（NaOH）在0.00mL～2.00mL之间时，溶液中无沉淀产生，但pH变化较快的原因是______；
（2）V（NaOH）在2.00mL～15.00mL之间时，溶液中产生绿色沉淀，并不断增加，经检测此沉淀为碱式硫酸铜．已知蒸馏水的pH为6.32，当V（NaOH）为15.00mL时，溶液pH为6.30，则可求得x=______，
y=______；
（3）V（NaOH）在17.00mL～20.00mL之间时，溶液中出现蓝色沉淀，并不断增加．已知V（NaOH）为20.00mL时，溶液pH为12.25，则此时沉淀中______（填“含”或“不含”）有碱式硫酸铜，理由是______．

Answer 1

解：（1）硫酸铜为强酸弱碱盐，Cu²⁺水解呈酸性，加入少量NaOH时，OH^-未与Cu²⁺结合，而是与Cu²⁺水解产生的H⁺反应，导致溶液中无沉淀产生，但pH变化较快，
故答案为：OH^-未与Cu²⁺结合，而是与Cu²⁺水解产生的H⁺反应；
（2）当V（NaOH）为15.00mL时，溶液pH为6.30，与蒸馏水的pH相接近，说明加入的NaOH全部生成沉淀，此时n（Cu²⁺）=0.01L×0.100mol?L^-1=0.001mol，
n（OH^-）=0.015L×0.100mol?L^-1=0.0015mol，
则有（x+y）：2y=0.001mol：0.0015mol=2：3，
则x=1，y=2，
故答案为：1；2；
（3）V（NaOH）为20.00mL时，溶液pH为12.25，说明NaOH为完全反应，应存在碱式碳酸铜，
故答案为：含；加入CuSO₄的与NaOH的物质的量之比为1：2，且溶液pH为12.25，说明NaOH为完全反应，应存在碱式碳酸铜．
分析：（1）硫酸铜为强酸弱碱盐，水解呈酸性；
（2）当V（NaOH）为15.00mL时，溶液pH为6.30，与蒸馏水的pH相接近，说明加入的NaOH全部生成沉淀，结合质量守恒可确定分子式；
（3）溶液pH为12.25，说明NaOH为完全反应，应存在碱式碳酸铜．
点评：本题考查较为综合，侧重于学生分析能力和计算能力的考查，注意分析图象曲线的变化特点，结合物质的量与物质的性质解答该题，题目难度较大．