Question

17．研究性学习小组的同学为了了解Cu及其化合物的性质，提出以下问题；
①Al（OH）₃具有两性，Cu（OH）₂也具有两性吗？
②Fe的+2价化合物的稳定性比+3价化合物的稳定性小，Cu的+1价化合物的稳定性也比+2价化合物的稳定性小吗？
③CuO能被H₂、CO等还原，也能被NH₃还原吗？
（1）解决问题①需要用到的药品有CuSO₄溶液、B、C（填字母）．
A．A1Cl₃溶液    B．NaOH溶液    C．稀H₂SO₄    D．H₂O₂溶液
假若Cu（OH）₂具有两性，应该看到的实验现象是Cu（OH）₂既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液
（2）为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性，他们取98gCu（OH）₂固体，加热至80⁰C～100⁰C时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000⁰C以上，黑色粉末全部变成红色粉末X．冷却后称量，X的质量为72g．向X中加入过量稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在．据此可推得，X的化学式为Cu₂O，得出的结论是高于1000℃时Cu₂O比CuO稳定在溶液中Cu²⁺比Cu⁺稳定．
（3）为解决问题③，设计了如图的实验装置（夹持及尾气处理装置未画出）：

在实验中观察到CuO变成红色物质，无水CuSO₄变成蓝色，生成物中还有一种无污染的单质气体．装置A的作用是干燥NH₃，B中发生反应的化学方程式为3CuO+2NH₃═3Cu+N₂+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）要证明Cu（OH）₂具有两性，应先加入碱生成Cu（OH）₂，根据提供的药品可确定还需要的药品；
（2）根据在不同温度下反应物的组成可确定物质的稳定性；
（3）碱石灰，用来干燥氨气；CuO和NH₃反应生成Cu、N₂和H₂O．

解答 解：（1）要证明Cu（OH）₂具有两性，应先加入碱生成Cu（OH）₂，根据提供的药品可确定还需要的药品；假若Cu（OH）₂具有两性，应该看到的实验现象是Cu（OH）₂既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液，故答案为：BC； Cu（OH）₂既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液；
（2）加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末X，X的质量为72g，为氧化亚铜，根据在不同温度下反应物的组成可确定物质的稳定性，所以高于1000℃时Cu₂O比CuO稳定，在溶液中Cu²⁺比Cu⁺稳定，根据反应物和产物书写离子方程式Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故答案为：Cu₂O；高于1000℃时Cu₂O比CuO稳定，在溶液中Cu²⁺比Cu⁺稳定；
（3）装置A盛有碱石灰，用来干燥氨气；CuO和NH₃反应生成Cu、N₂和H₂O，方程式为3CuO+2NH₃═3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：干燥NH₃；3CuO+2NH₃═3Cu+N₂+3H₂O．

点评 本题以实验探究的方式考查学生将金属铜及其化合物的性质，注意知识的迁移和应用，综合性较强，难度较大．