某化学研究小组对Cu的常见化合物的性质进行实验探究.研究的问题和过程如下:①在周期表中Cu和Al位置比较接近.Al(OH)3具有两性.Cu(OH)2是否也有两性?②通常情况下.+2价Fe不如十3价Fe稳定.十l价Cu也一定不如+2价Cu稳定吗?③CuO有氧化性.能被H2.CO还原.CuO也能被NH3还原吗?(Ⅰ)为探究问题①.除Cu(OH)2外必� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．某化学研究小组对Cu的常见化合物的性质进行实验探究，研究的问题和过程如下：
①在周期表中Cu和Al位置比较接近，Al（OH）₃具有两性，Cu（OH）₂是否也有两性？
②通常情况下，+2价Fe不如十3价Fe稳定，十l价Cu也一定不如+2价Cu稳定吗？
③CuO有氧化性，能被H₂、CO还原，CuO也能被NH₃还原吗？
（Ⅰ）为探究问题①，除Cu（OH）₂外必须选用的试剂为ab（填序号）：
a、稀H₂SO₄ b、浓的NaOH溶液 c、浓氨水 d．浓的Na₂CO₃溶液
（Ⅱ）为探究问题②，进行如下实验：
（1）将CuO粉末加热至1000℃以上完全分解成红色的Cu₂O粉末，该反应的化学方程式为4CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑．该反应说明：在高温条件下，+1价的Cu比+2价Cu更稳定（填“稳定”或“不稳定”）．
（2）向Cu₂O中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，由此可知，在酸性溶液中，+1价Cu比+2价Cu更不稳定（填“稳定”或“不稳定”）．
（Ⅲ）为解决问题③，同时测定Cu的近似相对原子质量，他们设计了如下实验（夹持装置未画）：

（1）装置C中说明CuO能够被NH₃还原的现象为固体由黑色转变红色，NH₃和CuO反应生成铜，同时生成一种无污染的气体，反应的化学方程式为3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O．
（2）测定反应物CuO和生成物H₂O的质量（m（CuO）、m（H₂O）），列出计算Cu的相对原子质量的表达式$\frac{18m（CuO）}{m（{H}_{2}O）}$-16；装置D不可以（填“可以”或“不可以”）换成装置E；装置E的作用：充分吸收反应多余的NH₃并防止空气中水分进入．
（3）下列情况将使测定结果偏大的是（a）、（c）．
（a）CuO未全部还原为Cu （b）CuO受潮（c）CuO中混有Cu．

分析（I）根据证明Al（OH）₃呈两性的试剂选择；
（II）（1）根据氧化还原反应判断另一种生成物，根据反应物、生成物、反应条件写出相应的方程式；根据转化关系判断物质的稳定性；
（2）根据转化关系判断物质的稳定性；
（III）（1）氧化铜为黑色固体，被还原为铜单质变为红色；根据元素守恒结合题意判断生成物并写出反应方程式；
（2）根据题给的要求来测量氧化铜和水的质量；根据氨气的性质判断装置E的作用；
（3）要使测定结果偏大，则m（H₂O）要偏小，据此对各选项进行判断．

解答解：（I）证明Al（OH）₃呈两性的试剂是强酸和强碱，要想证明Cu（OH）₂呈两性，也必须选强酸和强碱溶液．硫酸是强酸，所以可以选取；氢氧化钠是强碱，所以可选取；氨水是弱碱，所以不可选．故选a、b；
（II）（1）根据氧化还原反应，氧化铜作氧化剂和还原剂，得电子生成氧化亚铜，失电子生成氧气，所以反应物是氧化铜，生成物是氧化亚铜和氧气，反应条件是高温，所以方程式为：4CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑；物质由不稳定物质转化为稳定物质的倾向，所以在高温条件下，十l价的Cu比十2价Cu更稳定，
故答案为：4CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑；稳定；
（2）物质由不稳定物质转化为稳定物质的倾向，所以在酸性溶液中，+1价Cu比+2价Cu更不稳定．故答案为：不稳定．
（III）（1）装置C中黑色固体变为红色，则证明CuO被氨气还原，根据元素守恒结合题意知，生成中的气体是氮气，同时有水生成，所以反应方程式为3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂↑+3Cu+3H₂O，故答案为：固体由黑色转变红色；3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；（2）设铜的相对原子质量为x
      2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O
           3（x+16）54
           m（CuO）       m（H₂O）
$\frac{3（x+16）}{m（CuO）}=\frac{54}{m（{H}_{2}O）}$，解得x=$\frac{18m（CuO）}{m（{H}_{2}O）}$-16，浓硫酸可以吸收多余的氨气，防止污染大气，还可以防止空气中水蒸气进入装置D，影响测定结果，
故答案为：$\frac{18m（CuO）}{m（{H}_{2}O）}$-16；不可以；充分吸收反应多余的NH₃并防止空气中水分进入；
（3）要使测定结果偏大，则m（H₂O）要偏小，其中（a）导致m（H₂O）偏小、（b）导致m（H₂O）偏大、（c）相当于m（H₂O）偏小，故选（a）（c），
故答案为：（a）（c）．

点评本题考查了Cu的常见化合物的性质的实验探究，采用假设的方法判断铜的常见化合物的性质，然后作实验验证；要注意的是：有有毒气体产生时，一定有尾气处理装置，不能直接排空．

练习册系列答案

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14．

有A、B、C、D、E、F六种常见物质，将它们分别溶于水，所得溶液颜色各不相同．已知：
①A常温下为黄绿色气体；
②B为淡黄色固体，溶于水同时有无色气体放出；
③C、D所含元素相同，溶液中C、D、E能发生如图所示转化；
④F是一种钾盐，受热时也会产生②中的无色气体，分解剩余固体与浓盐酸共热可生成气体A．
请回答下列问题：
（1）A的分子式为Cl₂，F的化学式是KMnO₄．
（2）②中反应的化学方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，该反应中还原剂是Na₂O₂（写化学式）．
（3）写出D转变到C离子方程式2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．写出其中C转化为D和E的离子方程式：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺
（4）若用②或④两种方法生成相同物质的量的无色气体，转移的电子数之比为1：2．

11．

在不同温度下，水溶液中c（H⁺）与c（OH^-）有如图所示关系．下列条件关于离子共存说法中正确的是（　　）

	A．	a点对应的溶液中大量存在：Fe³⁺、Na⁺、SO₄^2-、Cl^-
	B．	b点对应的溶液中大量存在：Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、Na⁺
	C．	c点对应的溶液中大量存在：Ba²⁺、Cl^-、Na⁺、Br^-
	D．	d点对应的溶液中大量存在：Cu²⁺、K⁺、SO₄^2-、NO₃^-

18．有机物G是某种新型药物的中间体，其合成路线如下：

已知：

回答下列问题：
（1）B的化学名称为3-氯丙烯；
（2）反应①的反应类型是取代反应；写出反应③所需要的试剂氢氧化钠的醇溶液；
（3）写出有机物X的结构简式HOCH₂CHO；
（4）写出由E到F的化学方程式

（或

）；；
（5）D的同分异构体中，即能发生银镜反应，又能发生水解反应的共有4种，其中核磁共振氢谱为2组峰，且峰面积比为9：1的为：HCOOC（CH₃）₃（写结构简式）
（6）以1-丙醇为原料可合成丙三醇，请设计合成路线（无机试剂及溶剂任选）．
注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：CH₃CHO$→_{催化剂}^{O_{2}}$CH₃COOH$→_{浓硫酸}^{CH_{3}CH_{2}OH}$CH₃COOCH₂CH₃．

8．KMnO₄和浓盐酸反应也会生成氯气．其变化可表述为：□KMnO₄+□HCl（浓）═□KCl+□MnCl₂+□Cl₂↑+□□
（1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和化学计量数填入框内）
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是②（填写编号）
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性．

15．A～J分别代表中学化学中常见的一种单质或化合物，其转化关系如图：

已知：A在工业上常用作耐火材料，D元素的原子最外层电子数是次外层的3倍，B加热制取D是实验室制取单质D的方法．C、D、G、I为短周期元素形成的单质，D、G、I常温下为气态；请回答下列问题：
（1）写出实验室用B加热制取气体D的化学方程式：2KCl0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KCl+3O₂↑．
（2）用离子方程式表示过量F与H溶液反应Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）写出C与一种常见金属的+3价氧化物反应的化学方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

12．下列说法与事实不符合的是（　　）

	A．	酯类化合物存在于许多水果中
	B．	大量含磷的生活污水排放有利于自然水体中鱼类的繁衍
	C．	碘化银可用于人工降雨
	D．	使用含碘食盐可以预防“大脖子病”

15．背景材料：
①浙大研制的石墨烯弹性气凝胶（又名碳海绵）入选2013年度世界最轻固体材料
②2014年11月上旬北京APEC峰会期间，政府重拳整治雾霾，蓝天重现
③中科大最近成功发现了一种新的铁基超导材料（Li_0.8Fe_0.2）OHFeSe（Se呈-2价）
④瑞典皇家理工学院（KTH）的研究人员已经成功的构建出了一种使水快速分解成氧气的分子催化剂．
下列说法不正确的是（　　）

	A．	石墨烯弹性气凝胶可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
	B．	雾霾中含有大量的PM2.5，PM2.5又称为“细颗粒物”，它容易附着有毒有害物质，尤其是重金属，对人体造成危害
	C．	新的铁基超导材料中Fe的化合价呈+2、+3价
	D．	该分子催化剂可将一次能源太阳能直接转化成二次能源

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