Question

5．為探究不溶性鹽X（僅含四種元素）的組成和性質，設計并完成如圖實驗：

請回答：
（1）X的組成元素為H、O和S、Cu（用元素符號表示），化學式為Cu₃（OH）₄SO₄或2Cu（OH）₂•CuSO₄．
（2）寫出經一步反應能得到X的化學方程式（要求非氧化還原反應）4NaOH+3CuSO₄=Cu₃（OH）₄SO₄↓+2Na₂SO₄．

Answer 1

分析 X經過隔絕空氣加熱分解為水和固體，固體在水中溶解生成溶液1和黑色固體，該溶液和氫氧化鈉溶液反應生成溶液和藍色沉淀，沉淀為氫氧化銅沉淀，加熱分解生成氧化銅和會，說明X中含銅元素，溶液和鹽酸酸化的氯化鋇溶液生成白色沉淀為硫酸鋇，溶液中含SO₄^2-，說明X中含S元素，黑色固體均為CuO，質量分 別為1.60g、0.80g，則含有Cu²⁺物質的量=$\frac{1.60g+0.80g}{80g/mol}$=0.03mol，
含SO₄^2-物質的量=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，
氫元素物質的量=$\frac{0.36g}{18g/mol}$×2=0.04mol，
含氧元素物質的量=$\frac{0.36g}{18g/mol}$+$\frac{1.60g}{80g/mol}$=0.04mol，
電荷守恒得到含OH^-物質的量=0.04mol，據(jù)此寫出化學式．

解答 解：X經過隔絕空氣加熱分解為水和固體，固體在水中溶解生成溶液1和黑色固體，該溶液和氫氧化鈉溶液反應生成溶液和藍色沉淀，沉淀為氫氧化銅沉淀，加熱分解生成氧化銅和會，說明X中含銅元素，溶液和鹽酸酸化的氯化鋇溶液生成白色沉淀為硫酸鋇，溶液中含SO₄^2-，說明X中含S元素，黑色固體均為CuO，質量分 別為1.60g、0.80g，則含有Cu²⁺物質的量=$\frac{1.60g+0.80g}{80g/mol}$=0.03mol，
含SO₄^2-物質的量=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，
氫元素物質的量=$\frac{0.36g}{18g/mol}$×2=0.04mol，
含氧元素物質的量=$\frac{0.36g}{18g/mol}$+$\frac{1.60g}{80g/mol}$=0.04mol，
電荷守恒得到含OH^-物質的量=0.04mol，
則X的化學式為：Cu₃（OH）₄SO₄或2Cu（OH）₂•CuSO₄，
（1）X的組成元素為H、O和S、Cu，化學式為Cu₃（OH）₄SO₄或2Cu（OH）₂•CuSO₄，
故答案為：S、Cu；Cu₃（OH）₄SO₄或2Cu（OH）₂•CuSO₄；
（2）X化學式可知經一步非氧化還原反應能得到X的化學方程式為：4NaOH+3CuSO₄=Cu₃（OH）₄SO₄↓+2Na₂SO₄，
故答案為：4NaOH+3CuSO₄=Cu₃（OH）₄SO₄↓+2Na₂SO₄．

點評 本題考查了物質組成的實驗分析、物質組成的探究、定量計算和化學式確定等，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．