Question

17．同學(xué)們都知道CuSO₄溶液呈藍色，那么，你們知道是溶液中什么微粒使CuSO₄溶液呈藍色嗎？基于初中所學(xué)知識，下面主要采用不同的思維方式對該問題進行探討．
（說明：以下溶液皆為稀溶液，在稀溶液中SO₄^2-、Cl^-呈無色．）
思路一：采用歸納法，由具體事實推理概括出一般原理或結(jié)論．
圖一 請比較A、B、C、D、E五支試管中所盛試劑的顏色與所含微粒，進行分析．
（1）對 A、B、C的分析是：A、B的溶液中均含Cu²⁺，均顯藍色，說明Cu²⁺的存在使CuSO₄、CuCl₂溶液顯藍色．

（2）對D、ED、E分析，可以說明，在水溶液中，Na⁺是無色的．
對A、D的分析是：A、D的溶液中均含水分子、硫酸根離子，水分子不能使溶液顯藍色，在稀溶液中SO₄^2-呈無色，A、D的溶液中均含水分子、硫酸根離子，水分子不能使溶液顯藍色，在稀溶液中SO₄^2-呈說明A中是Cu²⁺使CuSO₄溶液顯藍色．對B、E分析同理．
對A、B、C、D、E 還可推理：水是無色液體，作為溶劑，溶解CuSO₄、CuCl₂等物質(zhì)時，溶液的顏色主要受溶質(zhì)的影響．
思路二：采用加入試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法將溶液中的Cu²⁺除去或保持溶液中Cu²⁺的存在，觀察溶液顏色是否變化的方法．
如圖二所示的方法是保持溶液中的Cu²⁺．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂
請選擇一種試劑與CuSO₄溶液反應(yīng)，除去溶液中Cu²⁺ 的存在．其化學(xué)方程式是：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
上述研究方法是用不同的思維方式，從不同的切入點研究同一個問題，但總體思路仍然是對比實驗設(shè)計的一般思路．

Answer 1

分析 根據(jù)題意，在稀溶液中SO₄^2-、Cl^-呈無色；想用實驗證明CuSO₄溶液顯藍色是由什么微粒造成的，可以采用對比實驗的方法，根據(jù)對比實驗設(shè)計的一般思路，比較A、B、C、D、E五支試管中所盛試劑的顏色與所含微粒，進行分析解答即可．

解答 解：根據(jù)A、B、C三支試管中所盛試劑的顏色與所含微粒，水是無色的，A、B的溶液中均含Cu²⁺，均顯藍色，說明Cu²⁺的存在使CuSO₄、CuCl₂溶液顯藍色．
D、E兩支試管中均含鈉離子，根據(jù)題意，在稀溶液中SO₄^2-、Cl^-呈無色，說明在水溶液中，Na⁺是無色的．
根據(jù)對A、D的分析，A、D的溶液中均含水分子、硫酸根離子，水分子不能使溶液顯藍色，在稀溶液中SO₄^2-呈無色，說明A中是Cu²⁺使CuSO₄溶液顯藍色．
選擇一種試劑與CuSO₄溶液反應(yīng)，保持溶液中Cu²⁺ 的存在，可選用氯化鋇與硫酸銅反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂．
如圖二所示的方法是除去溶液中的Cu²⁺，是氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
故答案為：
（1）Cu²⁺；
（2）D、E；
CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂；2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；

點評 本題難度較大，考查同學(xué)們用不同的思維方式、用對比實驗設(shè)計的一般思路、從不同的切入點研究同一個問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力．