Question

7．Cu₂O可用于制作船底防污漆，某学习小组探究制备Cu₂O的方法．
【查阅资料】
①CuSO₄与Na₂SO₃溶液混合可制备Cu₂O．
②Cu₂O为砖红色固体；酸性条件下生成Cu²⁺和Cu．
③Cu₂O和Cu（SO₃）₂^3-可以相互转化
（1）配制0.25mol•L^-1CuSO₄溶液和0.25mol•L^-1 Na₂SO₃溶液．测得CuSO₄溶液pH=4，Na₂SO₃溶液pH=9．用离子方程式表示CuSO₄溶液pH=4的原因Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺．

（2）完成CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应制Cu₂O的离子方程式：
□Cu²⁺+□SO₃^2-+□2H₂O   $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□Cu₂O↓+□SO₄^2-+□HSO₃^-
【实验探究】

操作	现象
	i 有黄色沉淀出现，随着 Na2SO3溶液的滴入，沉淀增加，当加到5mL时，溶液的蓝色消失． ii 将试管加热，黄色沉淀变为砖红色，有刺激性气味气体产生． iii在加热条件下，继续滴入Na2SO3溶液，砖红色沉淀减少，当1加到10mL时，沉淀完全溶解，得无色溶液．

（3）证明 ii中砖红色沉淀是Cu₂O的实验方案是取少量砖红色沉淀于试管中，加入稀硫酸，溶液变为蓝色，说明砖红色沉淀是Cu₂O．
（4）经检验 i中黄色沉淀含有Cu₂SO₃，ii中沉淀由黄色变砖红色的化学方程式是Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑．
（5）iii中砖红色沉淀消失的原因是Cu₂O转化得无色Cu（SO₃）₂^3-．
（6）在加热条件下，若向2mL 0.25mol•L^-1Na₂SO₃溶液中滴加0.25mol•L^-1CuSO₄溶液至
过量，预期观察到的现象是产生砖红色沉淀，且沉淀不消失．
（7）由上述实验得出结论：CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应制备Cu₂O，应控制的条件是
反应温度、CuSO₄和Na₂SO₃的物质的量之比．

Answer 1

分析 （1）铜离子水解显酸性；
（2）化合价升高和降低的总数相等；
（3）Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O；
（4）Cu₂SO₃易分解生成氧化亚铜；
（5）Cu₂O能与Na₂SO₃反应生成Cu（SO₃）₂^3-；
（6）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应生成Cu₂O；
（7）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应得到Cu₂O，Cu₂O和亚硫酸铜反应生成无色Cu（SO₃）₂^3-．

解答 解：（1）铜离子水解显酸性，离子方程式Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，故答案为：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺；
（2）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应生成氧化亚铜和硫酸根一个铜离子降低1价，一个亚硫酸根升高2价，离子方程式：2Cu²⁺+5SO₃^2-+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$1Cu₂O+1SO₄^2-+4HSO₃^-，故答案为：2，5，2H₂O，1，1SO₄^2-，4；
（3）Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，取少量砖红色沉淀于试管中，加入稀硫酸，溶液变为蓝色，说明砖红色沉淀是Cu₂O，故答案为：取少量砖红色沉淀于试管中，加入稀硫酸，溶液变为蓝色，说明砖红色沉淀是Cu₂O；
（4）Cu₂SO₃易分解生成氧化亚铜，化学方程式Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑，故答案为：Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑；
（5）Cu₂O能与Na₂SO₃反应生成无色Cu（SO₃）₂^3-，故答案为：Cu₂O转化得无色Cu（SO₃）₂^3-；
（6）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应生成Cu₂O砖红色沉淀，故答案为：产生砖红色沉淀，且沉淀不消失；
（7）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应得到Cu₂O，Cu₂O和亚硫酸铜反应生成无色Cu（SO₃）₂^3-，应控制较高的反应温度；CuSO₄和Na₂SO₃的物质的量之比约为1：1，故答案为：反应温度；CuSO₄和Na₂SO₃的物质的量之比．

点评 本题考查物质的制备，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，注意把握题给信息，结合物质的性质设计实验步骤，题目难度不大．