烧杯中装有一定量硫酸和硫酸铜的混合溶液

硫酸与硫酸铜混合溶液的奥秘

在一个烧杯中，我们混合了硫酸和硫酸铜的溶液。已知硫酸的质量为9.8g，接下来我们将逐步加入10%的氢氧化钠溶液，观察沉淀生成的变化过程。

随着NaOH溶液的逐渐加入，我们看到了一场化学变化的盛宴。一开始，并没有沉淀产生。这是因为氢氧化钠首先与硫酸发生反应：

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O。

当硫酸被完全消耗后，氢氧化钠开始与硫酸铜作用，生成蓝色的氢氧化铜沉淀：

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄。

让我们更仔细地看看实验数据：

当加入50g的NaOH溶液时，没有沉淀产生。随着NaOH的持续加入，我们观察到沉淀的质量逐渐增加，直到加入200g的NaOH后，沉淀的质量达到最大值9.8g，并保持不变。这意味着硫酸铜已经完全反应。我们可以通过计算得知，硫酸铜的质量为16.0g。

整个实验过程中，氢氧化钠的总消耗量包括两部分：一部分与硫酸反应，另一部分与硫酸铜反应。经过计算，我们发现总共消耗了160g的NaOH溶液。

让我们再深入了解这个实验的反应曲线。在起始阶段（0–80g NaOH），没有沉淀产生，这个阶段是硫酸被中和的过程。在接下来的沉淀生成阶段（80–160g NaOH），沉淀的质量从0g增加到最大值9.8g。当加入超过160g的NaOH后，沉淀的质量保持不变，进入平台阶段。

除了这个实验的主要观察内容，硫酸铜溶液本身也展现了一些有趣的化学性质。由于Cu²⁺的水解，硫酸铜溶液显酸性。当与浓硫酸混合时，会因吸水而析出白色无水硫酸铜。

化学是一门充满魅力的学科，通过简单的实验，我们可以观察到丰富的化学变化。如果你对计算或绘图的具体步骤感兴趣，不妨深入一下，也许会有更多有趣的发现。