题目内容

(已知A、B为两种黑色粉末,D为红色单质.A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如下图所示.

请回答:
(1)C的化学式为______;
(2)A中金属元素的化合价是______;
(3)反应①的化学方程式为______;该反应的基本类型是______.

解:(1)红磷一般用来检验空气中氧气的含量,而本题是两种黑色粉末高温生成的红色单质,可以推断出D是铜,两种黑色粉末高温后会生成铜,可以推测出A、B是氧化铜和碳,C是二氧化碳,二氧化碳和石灰水会生成碳酸钙沉淀,E是碳酸钙,所以C是:CO2
(2)根据化合物中元素代数和为零的原则,氧显-2价,所以铜的化合价是+2价.故答案为:+2.
(3)根据氧化铜和碳在高温条件下生成铜和二氧化碳写出化学方程式,故答案为:C+2CuO2Cu+CO2
根据化学基本反应类型进行分析,该反应是由单质和化合物反应生成单质和化合物的反应,应该属于置换反应,故答案为:置换反应.
分析:(1)D物质是红色单质,在初中所学的知识中红色物质是铜,又是两种黑色粉末生成的,A和B是碳和氧化铜,根据质量守恒定律,可以推出两种黑色粉末的生成物,进而确定C.
(2)根据(1)中确定的A的化学式,利用根据化合物中元素代数和为零的原则,求解金属元素的化合价.
(3)根据(1)、(2)中推出的A、B、C、D的物质组成以及反应条件书写方程式,结合化学基本反应类型的条件进行分析.
点评:本题主要考查了化学方程式的书写及其根据实验现象判断物质的组成等方面的内容.
练习册系列答案
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精英家教网铜及其化合物是工业生产和日常生活中常用的物质,下面是对铜及其化合物的探究.
问题一:硫酸铜溶液的配制
小明同学在实验室配制硫酸铜溶液时意外地发现有时会出现少量白色浑浊,对此,他和化学兴趣小组同学作出如下探究.
配置用水 有浑浊 有浑浊
自来水 无浑浊 有浑浊
市售纯净水 无浑浊 有浑浊
医用纯净水 无浑浊 无浑浊
试验编号 1 2 3 4 5 6 7
饱和溶液 2 4 6 8 16 32 128
现   象 白色浑浊→澄清
图 1
(1)形成浑浊条件分析:小明分别作出如图1配制方式,并记录现象如下:
另外,他将配好的饱和且澄清的硫酸铜溶液滴入纯净水中有如上现象,在配制过程中形成白色浑浊的因素可能有
 
 
 
等,因此,在实验室配制硫酸铜溶液时要用的配制用水是
 
 (选填“自来水、市售纯净水、医用蒸馏水”)、在
 
(选填“较低温度、较高温度”)下配制稍浓些的硫酸铜溶液.
(2)白色浑浊成分分析.
[查阅资料]同学们上网查阅资料获知:此白色沉淀是一种名为碱式硫酸铜的物质,它可溶于酸,其有多种可能的组成,如Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4等.为确定此次得到的白色沉淀究竟是哪种组成,小明设计实验如下:
[设计实验]称取5.16g白色沉淀,分成两等份:一份溶于足量的 中,向溶液中滴加足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,得2.33g白色固体;将另一份固体在空气中充分灼烧得到黑色固体1.60g.
[得出结论]通过计算确定该白色沉淀中Cu2+、OH-、SO42-的质量比为
 
,其化学式为
 
. (写出计算过程,共4分)
问题二:氢氧化铜与葡萄糖反应产物的分析
利用新制氢氧化铜可以验证葡萄糖的存在.下面是三个研究性学习小组分别从不同层面对此实验开展的研究性学习活动:
Ⅰ.研究性学习小组甲对教材实验结论葡萄糖与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O,提出质疑,他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜.为了确定红色沉淀的成分,开展了如下研究:
提出猜想:红色沉淀可能是
 
 
或二者混合物.
查阅资料:①氧化亚铜能与酸反应,得到+2价的铜离子和单质铜;②在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜;③铜能与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮.
设计方案:方案1:取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化;
方案2:取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣;
方案3:称取红色沉淀a g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器里冷却,再称重,反复多次直到固体恒重,称得质量为b g,比较a、b关系;
你认为合理的方案是
 

Ⅱ.研究性学习小组乙针对小组甲的质疑,设计新的探究方案,装置如图2所示.

①通入氢气体积  ②反应前,红色沉淀+硬质玻璃管的总质量
③完全反应后,红色固体+硬质玻璃管的总质量  ④实验前,干燥管(含其中固体)质量
⑤硬质玻璃管质量  ⑥锌粒质量  ⑦稀硫酸中含溶质的量  ⑧实验后,干燥管(含其中固体)质量  (已知氢气在加热条件下能与金属氧化物发生置换反应,且假设反应能完全进行)
A.②④⑤⑧B.②③⑤C.①⑥⑦D.①②⑤
你认为需要测定上述
 
 (选择正确的字母填空)即可确定上述红色沉淀成分.
Ⅲ.研究性学习小组丙上网查阅得知,“2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的科学家”.绿色化学强调对环境友好,实现零排放.“变废为宝”符合绿色化学要求.他们收集上述红色沉淀制备化学试剂--胆矾(CuSO4?5H2O).他们设计了一个简单且符合绿色化学要求的实验方案:将红色固体反复灼烧后,用足量稀硫酸溶解,再将所得溶液蒸发结晶,减压过滤,用少量95%的酒精淋洗晶体,晾干或用滤纸吸干.晶体用酒精淋洗而不用水洗的好处是:
 
氢氧化铜固体受热分解能得到两种氧化物,一种为固体,另一种是无色液体.某化学活动小组为确定这种固体产物是什么,进行了如下探究活动.
【假设】:
生成的固体产物:①可能是氧化亚铜(Cu2O)(红色);②可能是
 

【设计实验】:
小明用氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应制得氢氧化铜,放入试管中,使其在加热条件下分解(如图),观察到蓝色粉末逐渐变成黑色.
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请指出仪器名称:a
 
,b
 
.【推测结论】:猜想
 
成立.
【形成结论】:
写出氢氧化铜受热分解的化学方程式:
 

【查阅资料】
已知:(1)此黑色固体可用氢气还原,则小明选择下列
 
装置进行实验;
(2)已知Cu2O有如下性质:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O,在用氢气还原黑色固体后得到的铜中常混有少量Cu2O,取此Cu和Cu2O的混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反应,过滤得9.5g固体,则此混合物中Cu2O的质量分数为
 

【拓展与思考】:小华也用氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应,但得到的沉淀不呈蓝色,而是浅绿色的;他又将此浊液加热直至沸腾,观察不到有分解变黑的迹象.为什么?小华查找资料得知,该浅绿色沉淀物是溶解度极小的碱式硫酸铜,其化学式为Cu4(OH)6SO4,同时还生成硫酸钠;此浅绿色沉淀能与酸反应,形成蓝色溶液.则碱式硫酸铜中铜元素的化合价为
 
,请帮小华写出生成浅绿色沉淀的有关反应的化学方程式:
 

小华想设计一个实验,证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根,于是将沉淀过滤、洗涤,把沉淀再溶解在足量的无色溶液A中,取所得溶液滴加无色溶液B,若有大量白色沉淀生成,则表示原浅绿色沉淀中有SO42-,试推测:(1)无色溶液A的化学式是
 
,无色溶液B的化学式是
 

(3)写出产生白色溶液的化学方程式
 

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