某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)金屬鐵的知識后,為了解銅及其常見化合物的性質(zhì),運(yùn)用類比的思想提出了如下問題,并進(jìn)行探究.請幫助完成下列有關(guān)研究并填寫有關(guān)空白.
【提出問題】
①鐵能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,銅能嗎?銅與濃硫酸會發(fā)生反應(yīng)嗎?
②鐵在潮濕的空氣中易生銹,銅“生銹”需要什么條件?
③氧化銅能夠被一氧化碳還原,也能被NH
3、CH
4還原嗎?氧化銅還有哪些性質(zhì)?
④氧化銅能直接轉(zhuǎn)化為氫氧化銅嗎?有哪些途徑可以由銅逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸~?
⑤鐵與硫酸銅溶液可以反應(yīng),鈉可以嗎?
【查閱資料與問題解決】
(1)銅不能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),是因為在金屬活動性順序表中,銅排在
之后.
銅能與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:Cu+2H
2SO
4(濃)
CuSO
4+2H
2O+SO
2↑
此反應(yīng)中化合價升高的元素是
.
(2)銅在潮濕的空氣中能通過化合反應(yīng)“生銹”形成銅綠,銅綠的主要成分為Cu
2(OH)
2CO
3.由此可以推測:銅“生銹”過程中,參與反應(yīng)的物質(zhì)有銅、水和
.
(3)氧化銅不能與水反應(yīng)生成氫氧化銅,但可以在加熱的條件下被一氧化碳等還原成銅,也能與硫酸、鹽酸等反應(yīng)形成相應(yīng)的銅鹽和水,請寫出氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:
;在高溫下,氧化銅能分解成磚紅色的氧化亞銅(Cu
2O)和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
.
(4)同學(xué)們設(shè)計了以下裝置(夾持、尾氣處理裝置裝置未畫出),實(shí)驗中觀察到黑色固體變?yōu)榧t色物質(zhì),無水CuSO
4變藍(lán)色,同時生成一種無污染的氣體.
證明CuO能被NH
3還原.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
.
(5)資料顯示:甲烷具有還原性,可以還原氧化銅,生成CO
2和H
2O.同學(xué)們對此提出了質(zhì)疑并進(jìn)行探究.同學(xué)們用純凈的甲烷氣體和如下裝置進(jìn)行實(shí)驗.
①上圖裝置F中盛放的試劑名稱是
.
②上圖裝置的正確連接順序是
(填字母,且每套裝置限用一次).
③甲烷還原氧化銅的化學(xué)方程式為:
.
(6)由銅轉(zhuǎn)化為氫氧化銅,從化學(xué)反應(yīng)的原理看,可以是流程I:
Cu
CuSO
4Cu(OH)
2也可以是流程II:
Cu
CuO
CuSO
4Cu(OH)
2與流程I相比,流程Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是
.
(7)某化學(xué)興趣小組把金屬鈉投到硫酸銅溶液中,實(shí)驗并非如想 象的有紅色銅析出,而是生成一種藍(lán)色沉淀.實(shí)驗中到底發(fā)生了怎樣的化學(xué)反應(yīng)?同學(xué)們非常好奇并進(jìn)行實(shí)驗探究.
【查閱資料】鈉是非;顫姷慕饘,能與水發(fā)生劇烈反應(yīng),并放出氣體
【提出猜想】鈉先與水反應(yīng)生成某氣體和溶液,該溶液再與硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀;
【實(shí)驗探究】實(shí)驗一:同學(xué)們把一小塊鈉投到裝有少量蒸餾水的試管中,經(jīng)驗純后點(diǎn)燃生成的氣體,聽到“噗”的一聲后燃燒起來;
實(shí)驗二:在剩余的溶液中加入硫酸銅溶液,發(fā)現(xiàn)有藍(lán)色沉淀.
【實(shí)驗總結(jié)】①水與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式
.
②請你判斷猜想
(“成立”或“不成立”).