Question

【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了Al、Fe的性質(zhì)后,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),探究Cu的常見化合物的性質(zhì)。

[實(shí)驗(yàn)1]探究Cu(OH)2是否具有兩性

藥品:CuSO4溶液、濃NaOH溶液、稀H2SO4。

實(shí)驗(yàn)步驟:

①取少量CuSO4溶液于試管中,逐滴加入濃NaOH溶液至產(chǎn)生較多藍(lán)色沉淀,靜置后過濾。

②結(jié)論:Cu(OH)2具有兩性。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟②的內(nèi)容為______

(2)能證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______

[實(shí)驗(yàn)2]探究Cu(I)和Cu(Ⅱ)的穩(wěn)定性

實(shí)驗(yàn)步驟:

①取98gCu(OH)2固體,加熱至80~100℃時(shí)，得到80g黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末A。

②冷卻后稱量,A的質(zhì)量為72g。

③向A中加人適量的稀硫酸,得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在。

(3)通過計(jì)算判斷A的化學(xué)式為_______(不需要書寫計(jì)算過程)

(4)步驟③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________

(5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出Cu(I)和Cu(Ⅱ)的穩(wěn)定性大小的結(jié)論為:固態(tài)時(shí)___________，酸性溶液中________。

[實(shí)驗(yàn)3]探究CuO被NH3還原的產(chǎn)物

該學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及尾氣處理裝置未面出)。實(shí)驗(yàn)中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)。查資料可知,同時(shí)生成一種無污染的氣體。

(6)反應(yīng)產(chǎn)生的無污染氣體的化學(xué)式為_______

(7)有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu,也有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物。請你設(shè)計(jì)個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證紅色物質(zhì)中是否含有A:_____。

Answer 1

【答案】 將沉淀分成兩份，分別加入稀H2SO4和濃NaOH溶液 Cu(OH)2既能溶于稀H2SO4，又能溶于濃NaOH溶液 Cu2O Cu2O+2H+ == Cu+Cu2++H2O Cu（Ⅰ）比Cu（Ⅱ）穩(wěn)定 Cu（Ⅱ）比Cu（Ⅰ）穩(wěn)定 N2 取反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)少許，加入稀H2SO4，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有A，反之則無

【解析】(1)要證明Cu(OH)2具有兩性,應(yīng)先加入堿生成Cu(OH)2,然后在氫氧化銅中加入硫酸以及氫氧化鈉,觀察其是否能反應(yīng),所以需要的試劑是H2SO4溶液、NaOH溶液, 實(shí)驗(yàn)步驟②的內(nèi)容為將沉淀分成兩份，分別加入稀H2SO4和濃NaOH溶液；
因此，本題正確答案是: 將沉淀分成兩份，分別加入稀H2SO4和濃NaOH溶液；

（2）能證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為Cu(OH)2既能溶于稀H2SO4，又能溶于濃NaOH溶液；

(3)98g Cu(OH)2固體的物質(zhì)的量為1mol,解熱分解生成的72g固體中含有Cu的質(zhì)量為1mol,即64g,則氧原子的質(zhì)量為72g-64g=8g,,
則A中n(Cu):n(O)=2:1,所以A的化學(xué)式為Cu2O；

（4）向A中加入適量的稀硫酸,得到藍(lán)色溶液,同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在,說明生成了銅和銅離子,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,
因此，本題正確答案是: Cu2O+2H+ == Cu+Cu2++H2O；

（5）80℃℃時(shí),得到黑色固體粉末,為CuO,繼續(xù)加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末,說明在較高溫度時(shí)Cu2O穩(wěn)定,與酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅,說明在酸性條件下+2價(jià)的銅穩(wěn)定,所以結(jié)論為:固態(tài)時(shí)Cu（Ⅰ）比Cu（Ⅱ）穩(wěn)定，酸性溶液中Cu（Ⅱ）比Cu（Ⅰ）穩(wěn)定。

(6)氧化銅和氨氣反應(yīng)生成紅色物質(zhì)銅,根據(jù)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律和該氣體無污染確定氣體為氮?dú)?/span>,因此，本題正確答案是:N2；

（7）如含有Cu2O,根據(jù)其與酸反應(yīng)的現(xiàn)象可判斷,方程式為: Cu2O+2H+ == Cu+Cu2++H2O，溶液變藍(lán),而銅與稀硫酸不反應(yīng)，因此，本題正確答案是: 取反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)少許，加入稀H2SO4，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有A，反之則無。