Question

【题目】某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质，过程设计如下：提出猜想
问题1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，铜不如铝活泼，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜也有两性吗？
问题2：铁和铜都有变价，一般情况下，正二价铁的稳定性小于正三价的铁，正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗？
问题3：氧化铜有氧化性，能被H2、CO还原，它也能被氮的某种气态氢化物还原吗？
实验探究
（1）I．解决问题1a.需用到的药品除1molL﹣1CuSO4溶液、稀硫酸外还需（填试剂的化学式）溶液．
b.用胆矾晶体配制1molL﹣1CuSO4溶液250mL，选用的仪器除烧杯、托盘天平、药匙、
玻璃棒、胶头滴管外，还有（填仪器名称）．
c.为达到实验目的，请你补全实验内容和步骤：
①用CuSO4溶液制备Cu（OH）2；
② ．
（2）Ⅱ．解决问题2取一定量I中制备获得的氢氧化铜固体于坩埚中灼烧，当温度达到80～100℃得到黑色固体粉末；继续加热至1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中，加入过量的稀硫酸（或盐酸），得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体存在．根据以上实验现象回答问题．
a.写出氧化亚铜与稀硫酸（或盐酸）反应的离子方程式： ．
b.从实验Ⅱ可得出的结论是在高温下正一价铜比正二价铜（填稳定或不稳定），
溶液中正一价铜比正二价铜（填稳定或不稳定）．
（3）Ⅲ．解决问题3设计如下装置（夹持装置未画出）：

当氮的某种气态氢化物（X）缓缓通过灼热的氧化铜时，观察到氧化铜由黑色变成了红色，无水硫酸铜变成蓝色，生成物中还有一种无污染的单质气体Y；将X通人灼热的CuO燃烧管完全反应后，消耗0.01mol X，测得B装置增重0.36g，并收集到0.28g气体Y．
a.仪器A的名称是 ．
b.X的化学式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）NaOH溶液；250mL的容量瓶；将Cu（OH）2分别加入稀硫酸和稀NaOH溶液中，观察现象
（2）Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；稳定；不稳定
（3）干燥管；N2H4
【解析】解：（1）Ⅰ．解决问题1a.要证明Cu（OH）2具有两性，要证明Cu（OH）2具有两性，应先加入碱生成Cu（OH）2 ， 还需要进行氢氧化铜和酸以及碱反应的实验，据此选择试剂1molL﹣1CuSO4溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液，所以答案是：NaOH溶液；b.根据配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液所用的仪器：烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、250mL的容量瓶，所以答案是：250mL的容量瓶；c.证明Cu（OH）2具有两性，应先加入碱生成Cu（OH）2 ， 还需要进行氢氧化铜和酸以及碱反应的实验，所以答案是：将Cu（OH）2分别加入稀硫酸和稀NaOH溶液中，观察现象；（2）Ⅱ．解决问题2 a.根据信息：红色氧化亚铜粉末于洁净试管中，加入过量的稀硫酸（或盐酸），得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体，则离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，所以答案是：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；b.根据信息：氢氧化铜固体，于坩埚中灼烧，当温度达到80～100℃得到黑色固体粉末；继续加热至1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜，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：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，所以Cu2+比Cu+稳定，所以答案是：稳定；不稳定；（3）Ⅲ．解决问题3 a.根据提供的仪器确定A、B名称是干燥管，所以答案是：干燥管；b.消耗0.01mol X，测得B装置增重0.36g，即生成0.02mol的水，并收集到单质气体Y 0.28g即氮气0.01mol，根据原子守恒可以确定气态氢化物X中含有4个氢原子和2个氮原子，X的化学式为N2H4 ， 所以答案是：N2H4 ．