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25.(2025·齐齐哈尔)某化学兴趣小组的同学们在探究酸、碱的化学性质时,进行了如下图所示实验。
(1)向试管中加入过量的稀硫酸,充分反应后观察到的现象是
(2)继续向试管中加入一定量的氢氧化钠溶液,观察到生成蓝色沉淀。生成蓝色沉淀所发生反应的化学方程式为
静置一段时间后,同学们观察到上层清液呈无色,对其溶质的成分进行如下探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性。
【作出猜想】
(3)猜想1:硫酸钠、氢氧化钠。猜想2:硫酸钠、硫酸。猜想3:硫酸钠。
同学们讨论后,认为猜想2不成立,其理由是
【进行实验】
(4)为验证其余猜想,柯柯同学用pH试纸直接蘸取上层清液,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH
【拓展反思】
(5)①请指出柯柯同学操作上的错误:
②要验证猜想1成立,还可以取样后加入
(1)向试管中加入过量的稀硫酸,充分反应后观察到的现象是
固体逐渐溶解消失，溶液由无色变成蓝色
。(2)继续向试管中加入一定量的氢氧化钠溶液,观察到生成蓝色沉淀。生成蓝色沉淀所发生反应的化学方程式为
$\ce{CuSO_{4} +2NaOH\xlongequal{\;\;}Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}$
。静置一段时间后,同学们观察到上层清液呈无色,对其溶质的成分进行如下探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性。
【作出猜想】
(3)猜想1:硫酸钠、氢氧化钠。猜想2:硫酸钠、硫酸。猜想3:硫酸钠。
同学们讨论后,认为猜想2不成立,其理由是
硫酸和氢氧化铜会发生反应，不能同时存在（合理即可）
。【进行实验】
(4)为验证其余猜想,柯柯同学用pH试纸直接蘸取上层清液,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH
＞
(填“＞”“=”或“＜”)7,得出猜想1成立的结论。【拓展反思】
(5)①请指出柯柯同学操作上的错误:
用pH试纸直接蘸取上层清液（合理即可）
。②要验证猜想1成立,还可以取样后加入
硫酸铜溶液（合理即可）
(填试剂名称),可观察到的现象是产生蓝色沉淀（与上一空对应，合理即可）
。答案
(1) 固体逐渐溶解消失，溶液由无色变成蓝色
(2) $\ce{CuSO_{4} +2NaOH\xlongequal{\;\;}Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}$
(3) 硫酸和氢氧化铜会发生反应，不能同时存在（合理即可）
(4) ＞
(5) ① 用pH试纸直接蘸取上层清液（合理即可）
② 硫酸铜溶液（合理即可）；产生蓝色沉淀（与上一空对应，合理即可）
(2) $\ce{CuSO_{4} +2NaOH\xlongequal{\;\;}Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}$
(3) 硫酸和氢氧化铜会发生反应，不能同时存在（合理即可）
(4) ＞
(5) ① 用pH试纸直接蘸取上层清液（合理即可）
② 硫酸铜溶液（合理即可）；产生蓝色沉淀（与上一空对应，合理即可）
解析
【分析】
本题围绕酸、碱的化学性质展开，需逐步分析反应过程：首先氧化铜与过量稀硫酸反应生成硫酸铜和水，观察到固体溶解、溶液变蓝；加入氢氧化钠后，先中和过量的硫酸，再与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀。上层清液无色说明硫酸铜已完全反应，据此分析溶质成分的猜想，结合pH测定的操作规范和碱的检验方法解答问题。
【解析】
(1) 氧化铜（黑色固体）与过量稀硫酸发生反应：$\ce{CuO + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + H_{2}O}$，生成的硫酸铜溶液为蓝色，因此现象是黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色。
(2) 生成蓝色沉淀是硫酸铜与氢氧化钠反应，化学方程式为：$\ce{CuSO_{4} + 2NaOH = Cu(OH)_{2}\downarrow + Na_{2}SO_{4}}$。
(3) 猜想2为硫酸钠和硫酸，但上层清液呈无色，说明溶液中无铜离子，即硫酸铜已完全反应；若溶液中有硫酸，硫酸会与生成的氢氧化铜沉淀反应，无法共存，因此猜想2不成立。
(4) 猜想1的溶质为硫酸钠和氢氧化钠，氢氧化钠溶液呈碱性，因此测得pH＞7。
(5) ① pH试纸的正确使用方法是用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，不能直接蘸取待测液，否则会污染试剂；② 验证猜想1（含氢氧化钠），可加入硫酸铜溶液，氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，因此观察到产生蓝色沉淀。
【答案】
(1) 黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变成蓝色
(2) $\ce{CuSO_{4} +2NaOH\xlongequal{\;\;}Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}$
(3) 硫酸和氢氧化铜会发生反应，不能同时存在（合理即可）
(4) ＞
(5) ① 用pH试纸直接蘸取上层清液（合理即可）；② 硫酸铜溶液（合理即可）；产生蓝色沉淀（与上一空对应，合理即可）
【知识点】
酸的化学性质、碱的化学性质、pH的测定
【点评】
本题考查酸与碱的反应性质、实验现象分析及pH测定的操作规范，是酸碱部分的基础综合题，需掌握反应的先后顺序和物质共存的判断。
【难度系数】
0.7
本题围绕酸、碱的化学性质展开，需逐步分析反应过程：首先氧化铜与过量稀硫酸反应生成硫酸铜和水，观察到固体溶解、溶液变蓝；加入氢氧化钠后，先中和过量的硫酸，再与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀。上层清液无色说明硫酸铜已完全反应，据此分析溶质成分的猜想，结合pH测定的操作规范和碱的检验方法解答问题。
【解析】
(1) 氧化铜（黑色固体）与过量稀硫酸发生反应：$\ce{CuO + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + H_{2}O}$，生成的硫酸铜溶液为蓝色，因此现象是黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色。
(2) 生成蓝色沉淀是硫酸铜与氢氧化钠反应，化学方程式为：$\ce{CuSO_{4} + 2NaOH = Cu(OH)_{2}\downarrow + Na_{2}SO_{4}}$。
(3) 猜想2为硫酸钠和硫酸，但上层清液呈无色，说明溶液中无铜离子，即硫酸铜已完全反应；若溶液中有硫酸，硫酸会与生成的氢氧化铜沉淀反应，无法共存，因此猜想2不成立。
(4) 猜想1的溶质为硫酸钠和氢氧化钠，氢氧化钠溶液呈碱性，因此测得pH＞7。
(5) ① pH试纸的正确使用方法是用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，不能直接蘸取待测液，否则会污染试剂；② 验证猜想1（含氢氧化钠），可加入硫酸铜溶液，氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，因此观察到产生蓝色沉淀。
【答案】
(1) 黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变成蓝色
(2) $\ce{CuSO_{4} +2NaOH\xlongequal{\;\;}Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}$
(3) 硫酸和氢氧化铜会发生反应，不能同时存在（合理即可）
(4) ＞
(5) ① 用pH试纸直接蘸取上层清液（合理即可）；② 硫酸铜溶液（合理即可）；产生蓝色沉淀（与上一空对应，合理即可）
【知识点】
酸的化学性质、碱的化学性质、pH的测定
【点评】
本题考查酸与碱的反应性质、实验现象分析及pH测定的操作规范，是酸碱部分的基础综合题，需掌握反应的先后顺序和物质共存的判断。
【难度系数】
0.7
