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某校研究性學習小組探究Cu的常見化合物性質,過程如下:
【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Fe的穩(wěn)定性小于+3價Fe,+1價Cu的穩(wěn)定性也小于+2價Cu嗎?
③CuO有氧化性,能被H2、CO等還原,也能被NH3還原嗎?
【實驗方案】
(1)解決問題①,進行相關實驗時,需用到的藥品有CuSO4溶液、鹽酸、______(填試劑名稱).
(2)解決問題②的實驗步驟和現象如下:取98g Cu(OH)2固體,加熱至80℃~100℃時,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的質量為72g,向A中加入適量的稀硫酸,得到藍色溶液,同時觀察到容器中還有紅色固體存在.A的化學式為______.
(3)為解決問題③,設計的實驗裝置為(夾持及尾氣處理裝置未畫出):實驗中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質.查資料可知,同時生成一種無污染的氣體.該氣體的化學式為______.
【實驗結論】
I、Cu(OH)2具有兩性.證明Cu(OH)2具有兩性的實驗現象是______.
II、根據實驗方案(2),得出的+1價Cu和+2價Cu穩(wěn)定性大小的結論是:高溫時______穩(wěn)定;在酸性溶液中______穩(wěn)定.
III、CuO能夠被NH3還原.
【問題討論】
有同學認為NH3與CuO反應后生成的紅色物質是Cu,也有同學認為NH3與CuO反應后生成的紅色物質是Cu和A的混合物.請你設計一個簡單的實驗檢驗NH3與CuO反應后生成的紅色物質中是否含有A?______.

解:【實驗方案】(1)要證明Cu(OH)2具有兩性,應先加入堿生成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固體的物質的量為1mol,解熱分解生成的72g固體中含有Cu的質量為1mol,即64g,則氧原子的質量為72g-64g8g,n(O)=,
則A中n(Cu):n(O)=2:1,故答案為:Cu2O;
(3)根據反應遵循質量守恒定律和該氣體物污染確定氣體為氮氣,故答案為:N2;
【實驗結論】
I、如具有兩性,Cu(OH)2既能溶解于強酸,又能溶解于強堿,分別生成鹽和水,故答案為:Cu(OH)2既能溶解于強酸,又能溶解于強堿
II、80℃~100℃時,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Cu2O穩(wěn)定,與酸反應生成硫酸銅和銅,說明在酸性條件下+2價的銅穩(wěn)定,A故答案為:+1價銅;+2價銅;
【問題討論】
如含有Cu2O,根據其與酸反應的現象可判斷,方程式為:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O,溶液變藍,而銅與稀硫酸不反應,
故答案為:取樣,加入稀硫酸,如果得到藍色溶液和紅色固體,說明有A; 如果不溶解,說明無A.
分析:【實驗方案】
(1)要證明Cu(OH)2具有兩性,應先加入堿生成Cu(OH)2,根據提供的藥品可確定還需要的藥品;
(2)根據質量守恒計算中含有1molCu,質量為64g,剩余為O元素;
(3)根據反應遵循質量守恒定律和該氣體物污染確定氣體的化學式;
【實驗結論】根據兩性氫氧化物的性質來分析,如具有兩性,Cu(OH)2既能溶解于強酸,又能溶解于強堿;根據在不同溫度下反應物的組成可確定物質的穩(wěn)定性;
【問題討論】A為Cu2O,在酸性條件下不穩(wěn)定,可加入酸進行檢驗.
點評:本題考查實驗探究和數據處理,做題時注意兩性氫氧化物的性質以及質量守恒定律計算物質的化學式.本題有一定難度.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

已知乙二酸(HOOC-COOH,可簡寫為H2C2O4)俗稱草酸,易溶于水,屬于二元中強酸(為弱電解質),且酸性強于碳酸,其熔點為101.5℃,在157℃升華.某校研究性學習小組為探究草酸的部分化學性質,進行了如下實驗:
(1)向盛有1mL飽和NaHCO3溶液的試管中加入足量乙二酸溶液,觀察到有無色氣泡產生.該反應的離子方程式為
HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O

(2)向盛有少量乙二酸飽和溶液的試管中滴入用硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現其溶液的紫紅色褪去,說明乙二酸具有
還原性
還原性
(填“氧化性”、“還原性”或“酸性”),請配平該反應的離子方程式:
2
2
 MnO4-+
5
5
 H2C2O4+
6
6
 H+=
2
2
 Mn2++
10
10
 CO2↑+
8
8
 H2O
(3)將一定量的乙二酸放于試管中,按如圖所示裝置進行實驗(夾持裝置未標出):
實驗發(fā)現,裝置C、G中澄清石灰水變渾濁,B中CuSO4粉末變藍,F中CuO粉末變紅,

據此,乙二酸分解的產物為
CO、CO2、H2O
CO、CO2、H2O
.上述裝置中,D的作用是
除去混合氣體中的CO2
除去混合氣體中的CO2
. 裝置F中發(fā)生反應的化學方程式為:
CuO+CO
  △  
.
 
Cu+CO2
CuO+CO
  △  
.
 
Cu+CO2

(4)該小組同學將2.52g草酸晶體(H2C2O4?2H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應,測得反應后溶液呈酸性,其原因是
反應所得溶液為NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的電離程度比水解程度大,導致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性
反應所得溶液為NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的電離程度比水解程度大,導致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(1)醋酸是一種常見的弱酸,為了證明醋酸是弱電解質,某校研究性學習小組開展了題為“醋酸是弱電解質的實驗研究”的探究活動.該校研究性學習小組設計了如下方案:
A.先配制一定量的0.10mol/L CH3COOH溶液,然后測溶液的pH,若pH大于1,則可證明醋酸為弱電解質
B.先測0.10mol/L CH3COOH溶液的pH,然后將其加熱至40℃,再測pH,如果pH變小,則可證明醋酸為弱電解質
C.先配制一定量0.01mol/L和0.10mol/L的CH3COOH溶液,分別測它們的pH,若兩者的pH相差小于1個單位,則可證明醋酸為弱電解質
D.在常溫下,配制一定量的CH3COONa溶液,測其pH,若pH大于7,則可證明醋酸為弱電解質.
你認為上述方案可行的是
ABCD
ABCD

(2)一定溫度下,有a、鹽酸;b、硫酸;c、醋酸三種酸的稀溶液.(用a、b、c、<、=、>號填寫)
①當其物質的量濃度相同時,c(H+)由大到小的順序是
b>a>c
b>a>c

②同體積同物質的量濃度的三種酸,中和同物質的量濃度的NaOH消耗的體積由大到小的順序是
b>a=c
b>a=c

③當c(H+)相同、體積相同時,分別加入足量鋅,相同狀況產生的氣體體積由大到小的順序
c>a=c
c>a=c

④將c(H+)相同的三種酸均稀釋10倍,pH由大到小的順序為
=b>c
=b>c

(3)某溫度(t℃)時,KW=10-13,將此溫度下pH=1的硫酸溶液aL與pH=12的氫氧化鋇溶液bL混合.
①若所得混合液為中性,則a:b=
1:1
1:1

②若所得混合液的pH=2,則a:b=
11:9
11:9

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

下表是甲城市某日空氣質量報告:
城市 污染指數 首要污染物 空氣質量級別 空氣質量狀況
55 SO2 II
該市某校研究性學習小組對表中首要污染物SO2導致酸雨的成因進行探究.
實驗一:用如圖所示裝置進行實驗.
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①A裝置的作用是
 
(填“干燥”或“氧化”)SO2氣體.
②實驗過程中,B裝置內石蕊試紙的顏色沒有發(fā)生變化,C裝置內濕潤的藍色石蕊試紙變
 
色,說明SO2與水反應生成一種酸,該酸的化學式是
 

③D裝置的作用是
 
.若實驗中向裝置內通入標準狀況下2.24L SO2氣體,且NaOH溶液過量.最多能生成Na2SO3的物質的量為
 
mol.(反應的化學方程式為:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)
實驗二:往盛有水的燒杯中通入SO2氣體,測得所得溶液的顯
 
性(“酸”“堿”“中”),然后每隔1h測定其pH,發(fā)現pH逐漸變小,直至恒定.說明燒杯中溶液被空氣中的氧氣氧化最終生成H2SO4
 
SO2形成酸雨的另一途徑; SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3,SO3溶于降水生成H2SO4.在此過程中飄塵作
 
.(填“氧化劑”或“催化劑”)
 
SO2與空氣中的氧氣、水反應生成硫酸而形成酸雨.本市可能易出現酸雨.
(1)酸雨造成的危害是:
 
(舉一例).
(2)汽車排放的尾氣,硝酸、化肥等工業(yè)生產排出的廢氣中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最終轉化為
 
,是造成酸雨的另一主要原因.
本市汽車數量劇增,為了減少汽車尾氣造成的污染,建議市政府推廣使用混合型汽油,即往汽油中按一定比例加入
 
(填“水”或“乙醇”).

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科目:高中化學 來源: 題型:

氨氣是一種無色、有特殊刺激性氣味的氣體,氨氣極易液化和極易溶于水,且能使紅色石蕊試紙變藍.某校研究性學習小組設計實驗欲制取氨氣并探究其性質.
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請回答下列問題:
(1)用氯化銨與消石灰共熱制取氨氣的化學方程式為
 

(2)圖Ⅰ是進行氨氣噴泉實驗的裝置,形成噴泉的操作步驟是
 

(3)學生甲和乙在相同環(huán)境下分別進行氨氣噴泉實驗,學生甲實驗時,涌入燒瓶中的酚酞水溶液的體積占燒瓶容積的
4
5
,學生乙實驗時,涌入燒瓶中的酚酞水溶液的體積占燒瓶容積的
1
5
,假設燒瓶內的溶液沒有損失,學生甲和乙制得的氨水的物質的量濃度之比為
 

(4)氨氣在空氣中不能燃燒,為了探究在催化劑存在時氨氣能否被空氣中的氧氣氧化,該小組進行如圖Ⅱ所示的實驗.
①實驗時,先加熱硬質玻璃管至三氧化二鉻紅熱,并鼓入空氣.停止加熱后再繼續(xù)鼓入空氣,三氧化二鉻保持紅熱,原因是
 

②氨催化氧化的化學方程式為
 

③整個實驗過程中,不會生成的物質是
 
(填序號).
A.N2    B.NO2    C.HNO3?D.NH4NO3?

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科目:高中化學 來源: 題型:

下表是某城市某日的空氣質量報告:
污染指數 首要污染物 空氣質量等級 空氣質量狀況
55 SO2
該市某校研究性學習小組對表中首要污染物SO2導致酸雨的成因進行了如下探究:
(1)用如圖所示裝置進行實驗.
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①A裝置的作用是
 
(填“干燥”或“氧化”)SO2氣體.
②實驗過程中,B裝置內石蕊試紙的顏色沒有發(fā)生變化,C裝置內濕潤的藍色石蕊試紙變
 
色,說明SO2與水反應生成一種酸.
③D裝置的作用是
 
.D中發(fā)生反應的化學方程式是
 

(2)往盛有水的燒杯中通入SO2氣體,測得所得溶液的pH
 
7(填“>”“=”或“<”),然后每隔1h測定其pH,發(fā)現pH逐漸
 
(填“變大”或“變小”),直至恒定.說明燒杯中的溶液被空氣中的氧氣氧化最終生成H2SO4
(3)SO2形成酸雨的另一途徑為:SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3,SO3溶于降水生成H2SO4,則在此過程中的飄塵是作為
 
(填“催化劑’’或“氧化劑”).
(4)SO2與空氣中的氧氣、水反應生成硫酸而形成酸雨.該市可能易出現酸雨.
(5)汽車排放的尾氣,硝酸、化肥等工業(yè)生產排出的廢氣中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最終轉化為
 
,是造成酸雨的另一主要原因.

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