(2012?揭陽(yáng)一模)某校研究性學(xué)習(xí)小組探究Cu的常見化合物性質(zhì),過(guò)程如下:
【提出問題】
①在周期表中,Cu、Al位置接近.Al(OH)3具有兩性,Cu(OH)2也具有兩性嗎?
②通常情況下,+2價(jià)Fe的穩(wěn)定性小于+3價(jià)Fe,+1價(jià)Cu的穩(wěn)定性也小于+2價(jià)Cu嗎?
③CuO有氧化性,能被H2、CO等還原,也能被NH3還原嗎?
【實(shí)驗(yàn)方案】
(1)解決問題①,進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí),需用到的藥品有CuSO4溶液、鹽酸、
氫氧化鈉溶液
氫氧化鈉溶液
(填試劑名稱).
(2)解決問題②的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下:取98g Cu(OH)2固體,加熱至80℃~100℃時(shí),得到黑色固體粉末,繼續(xù)加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末A.冷卻后稱量,A的質(zhì)量為72g,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.A的化學(xué)式為
Cu2O
Cu2O

(3)為解決問題③,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置為(夾持及尾氣處理裝置未畫出):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(wú)污染的氣體.該氣體的化學(xué)式為
N2
N2

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
I、Cu(OH)2具有兩性.證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
Cu(OH)2既能溶解于強(qiáng)酸,又能溶解于強(qiáng)堿
Cu(OH)2既能溶解于強(qiáng)酸,又能溶解于強(qiáng)堿

II、根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案(2),得出的+1價(jià)Cu和+2價(jià)Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是:高溫時(shí)
+1價(jià)銅
+1價(jià)銅
穩(wěn)定;在酸性溶液中
+2價(jià)銅
+2價(jià)銅
穩(wěn)定.
III、CuO能夠被NH3還原.
【問題討論】
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(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)中是否含有A?
取樣,加入稀硫酸,如果得到藍(lán)色溶液和紅色固體,說(shuō)明有A;如果不溶解,說(shuō)明無(wú)A
取樣,加入稀硫酸,如果得到藍(lán)色溶液和紅色固體,說(shuō)明有A;如果不溶解,說(shuō)明無(wú)A
分析:【實(shí)驗(yàn)方案】
(1)要證明Cu(OH)2具有兩性,應(yīng)先加入堿生成Cu(OH)2,根據(jù)提供的藥品可確定還需要的藥品;
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算中含有1molCu,質(zhì)量為64g,剩余為O元素;
(3)根據(jù)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律和該氣體物污染確定氣體的化學(xué)式;
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)兩性氫氧化物的性質(zhì)來(lái)分析,如具有兩性,Cu(OH)2既能溶解于強(qiáng)酸,又能溶解于強(qiáng)堿;根據(jù)在不同溫度下反應(yīng)物的組成可確定物質(zhì)的穩(wěn)定性;
【問題討論】A為Cu2O,在酸性條件下不穩(wěn)定,可加入酸進(jìn)行檢驗(yàn).
解答:解:【實(shí)驗(yàn)方案】(1)要證明Cu(OH)2具有兩性,應(yīng)先加入堿生成Cu(OH)2,藥品中缺少氫氧化鈉溶液,故答案為:氫氧化鈉溶液;
(2)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-64g8g,n(O)=
8g
16g/mol
=o.5mol
,
則A中n(Cu):n(O)=2:1,故答案為:Cu2O;
(3)根據(jù)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律和該氣體物污染確定氣體為氮?dú)猓蚀鸢笧椋篘2;
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
I、如具有兩性,Cu(OH)2既能溶解于強(qiáng)酸,又能溶解于強(qiáng)堿,分別生成鹽和水,故答案為:Cu(OH)2既能溶解于強(qiáng)酸,又能溶解于強(qiáng)堿
II、80℃~100℃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(shuō)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(shuō)明在酸性條件下+2價(jià)的銅穩(wěn)定,A故答案為:+1價(jià)銅;+2價(jià)銅;
【問題討論】
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+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O,溶液變藍(lán),而銅與稀硫酸不反應(yīng),
故答案為:取樣,加入稀硫酸,如果得到藍(lán)色溶液和紅色固體,說(shuō)明有A;  如果不溶解,說(shuō)明無(wú)A.
點(diǎn)評(píng):本題考查實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理,做題時(shí)注意兩性氫氧化物的性質(zhì)以及質(zhì)量守恒定律計(jì)算物質(zhì)的化學(xué)式.本題有一定難度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012?揭陽(yáng)一模)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的基礎(chǔ),關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述中,錯(cuò)誤的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012?揭陽(yáng)一模)下列敘述正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012?揭陽(yáng)一模)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012?揭陽(yáng)一模)已知X、Y、Z、W四種短周期主族元素在周期表中的相對(duì)位置如下圖,下列說(shuō)法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012?揭陽(yáng)一模)化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境密切相關(guān).下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案