Question

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+l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，也能被氮的气态氢化物还原吗？
（1）解决问题①需要用到的药品有CuSO₄溶液、    （填字母）．A．AlCl₃溶液B．NaOH溶液    C．稀H₂SO₄    D．H₂O₄溶液  假若Cu（OH）₂具有两性，应该看到的实验现象是    ．
（2）为了比较Cu+l价化合物和+2价化合物的稳定性，他们取Cu（OH）₂固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜．向氧化亚铜中加入过量稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在．可以得出的结论是    ．根据以上现象写出氧化亚铜和稀硫酸反应的离子方程式    ．
（3）为解决问题③，设计了如下的实验装置（夹持装置未画出）：
    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Y．现有氮的某种气态氢化物X气体0.0lmol，缓缓通过红热的氧化铜玻璃管完全反应后，测得C装置增重0.36g并收集到单质气体Y0.28g．X气体的摩尔质量    ，B中发生反应的化学方程式为    ．

（4）请猜测用上述装置测量时有可能产生误差的原因    （答1条即可）

Answer 1

【答案】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，根据反应物和产物书写离子方程式；
（3）根据原子守恒确定气态氢化物的化学式，并根据实验现象来书写化学方程式．；
（4）根据吸收装置分析．
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：高于1000℃时Cu₂O比CuO稳定，在溶液中Cu²⁺比Cu⁺稳定；Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；
（3）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，其摩尔质量为32g/mol；和氧化铜反应的化学方程式为：2CuO+N₂H₄2Cu+N₂+2H₂O，故答案为：32g/mol，2CuO+N₂H₄2Cu+N₂+2H₂O；
（4）外界空气中的水蒸气进入C中，导致C的质量偏大，故答案为：外界空气中的水蒸气进入C中．
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．