Question

3．Cu₂O是一種具有良好光電效應的材料，某學習小組探究制備Cu₂O的方法．
【查閱資料】
①CuSO₄與Na₂SO₃溶液混合可制備Cu₂O．
②Cu₂O為磚紅色固體；酸性條件下生成Cu²⁺和Cu．
③Cu₂O和Cu（SO₃）₂^3-可以相互轉化Cu₂O$?_{Cu_{2}+}^{SO_{32}-}$ Cu（SO₃）₂^3-（無色）
（1）完成CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應制Cu₂O的離子方程式：
□Cu²⁺+□SO₃^2-+□2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□Cu₂O↓+□1SO₄^2-+□HSO₃^-
【實驗探究】

操作	現(xiàn)象
	i有黃色沉淀出現(xiàn)，隨著Na2SO3溶液的滴入，沉淀增加，當加到5mL時，溶液的藍色消失． ii將試管加熱，黃色沉淀變?yōu)榇u紅色，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生． iii在加熱條件下，繼續(xù)滴入Na2SO3溶液，磚紅色沉淀減少，當加到10mL時，沉淀完全溶解，得無色溶液．

（2）證明ii中磚紅色沉淀是Cu₂O的試劑最好選用D．
A．濃硝酸    B．稀硝酸    C．濃硫酸    D．稀硫酸
（3）經(jīng)檢驗i中黃色沉淀含有Cu₂SO₃，ii中沉淀由黃色變磚紅色的化學方程式是Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑．
（4）iii中磚紅色沉淀消失的原因是c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移動，磚紅色沉淀消失．
（5）在加熱條件下，若向2mL0.25mol•L^-1Na₂SO₃溶液中滴加0.25mol•L^-1CuSO₄溶液至過量，預期觀察到的現(xiàn)象是得到無色溶液，后來產(chǎn)生磚紅色沉淀，并有刺激性氣味氣體生成．
（6）由上述實驗得出結論：CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應制備Cu₂O，應控制的條件是反應溫度、CuSO₄和Na₂SO₃的物質的量之比．
（7）若先向KOH溶液中加入一定量的CuSO₄溶液，再加入一定量的肼（N₂H₄），加熱并保持反應體系的溫度在90℃，反應完全后，分離、洗滌、真空干燥所得到的固體為納米氧化亞銅．檢驗反應混合體系內納米Cu₂O已經(jīng)生成的實驗方法是丁達爾效應．

Answer 1

分析 （1）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應生成氧化亞銅和硫酸根一個銅離子降低1價，一個亞硫酸根升高2價，化合價升高和降低的總數(shù)相等配平得到離子方程式；
（2）依據(jù)反應Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，反應現(xiàn)象為生成銅單質和藍色溶液；
（3）Cu₂SO₃易分解生成氧化亞銅和二氧化硫；
（4）Cu₂O能與Na₂SO₃反應生成Cu（SO₃）₂^3-；
（5）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應生成Cu₂O；
（6）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應得到Cu₂O，Cu₂O和亞硫酸銅反應生成無色Cu（SO₃）₂^3-；
（7）反應混合體系內納米Cu₂O形成的是膠體，檢驗納米Cu₂O，是檢驗溶液是否具有丁達爾效應；

解答 解：（1）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應生成氧化亞銅和硫酸根一個銅離子降低1價，一個亞硫酸根升高2價，離子方程式：2Cu²⁺+5SO₃^2-+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$1Cu₂O+1SO₄^2-+4HSO₃^-，故答案為：2，5，2H₂O，1，1SO₄^2-，4；
（2）Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，取少量磚紅色沉淀于試管中，加入稀硫酸，溶液變?yōu)樗{色，說明磚紅色沉淀是Cu₂O，故選D，故答案為：D；
（3）Cu₂SO₃易分解生成氧化亞銅，化學方程式Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑，故答案為：Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑；
（4）Cu₂O能與Na₂SO₃反應生成無色Cu（SO₃）₂^3-，c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移動，磚紅色沉淀消失
故答案為：c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移動，磚紅色沉淀消失；
（5）在加熱條件下，若向2mL0.25mol•L^-1Na₂SO₃溶液中滴加0.25mol•L^-1CuSO₄溶液至過量，CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應得到無色溶液，后來產(chǎn)生磚紅色沉淀，并有刺激性氣味氣體生成，
故答案為：得到無色溶液，后來產(chǎn)生磚紅色沉淀，并有刺激性氣味氣體生成；
（6）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應得到Cu₂O，Cu₂O和亞硫酸銅反應生成無色Cu（SO₃）₂^3-，應控制較高的反應溫度；CuSO₄和Na₂SO₃的物質的量之比約為1：1，故答案為：反應溫度；CuSO₄和Na₂SO₃的物質的量之比；
（7）檢驗納米Cu₂O，在檢驗溶液是否具有丁達爾效應，故答案為：丁達爾效應；

點評 本題考查物質的制備，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析能力、實驗能力的考查，注意把握題給信息，結合物質的性質設計實驗步驟，題目難度不大．