题目内容

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)
【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.
练习册系列答案
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(2010?聊城二模)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、
BC
BC
(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
Cu(OH)2既能溶于稀硫酸,又能溶于NaOH溶液
Cu(OH)2既能溶于稀硫酸,又能溶于NaOH溶液

(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
高于1000℃时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
高于1000℃时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
.根据以上现象写出氧化亚铜和稀硫酸反应的离子方程式
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

(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
32g/mol
32g/mol
,B中发生反应的化学方程式为
N2H4+2CuO
  △  
.
 
N2+2Cu+2H2O
N2H4+2CuO
  △  
.
 
N2+2Cu+2H2O


(4)请猜测用上述装置测量时有可能产生误差的原因
外界空气中的水蒸气进入C中.
外界空气中的水蒸气进入C中.
(答1条即可)
新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质,做了如下实验,请你帮助完成:
(1)HClO不稳定,见光易分解生成HCl和O2,请设计实验证明有O2生成.
将盛满氯水的无色塑料瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,有无色气体生成,将瓶子倒转过来,用带火星的木条插入瓶口检验气体,若木条复燃,证明HClO分解生成的气体为氧气
将盛满氯水的无色塑料瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,有无色气体生成,将瓶子倒转过来,用带火星的木条插入瓶口检验气体,若木条复燃,证明HClO分解生成的气体为氧气

(2)氯气能使湿润的红色布条褪色.对于使红色布条褪色的物质,同学们的看法不一致,认为氯水中存在的几种粒子都有可能.请你设计实验,得出正确结论.
提出问题:氯水中何种物质能使湿润的红色布条褪色
收集资料:①氯气有强氧化性;②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸;③次氯酸有强氧化性
提出假设:
氯气使布条褪色
氯气使布条褪色

次氯酸使布条褪色
次氯酸使布条褪色

盐酸使布条褪色
盐酸使布条褪色

④H2O使布条褪色
(3)验证假设:实验①:把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中,布条不褪色
实验②:
把红色布条伸入氯水中,红色布条褪色
把红色布条伸入氯水中,红色布条褪色

实验③:
把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色
把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色

实验④:把红色布条放在水里布条不褪色
得出结论:
次氯酸使有色布条褪色
次氯酸使有色布条褪色
居室是我们日常生活中最重要的场所.现代入在“煤烟型”、“光化学烟雾”污染后,正在进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期.造成室内环境污染的有毒物质主要有甲醛、苯、氨、氡四种.
请回答下列问题:
(1)氨分子的电子式是
,苯分子的空间构型为
平面正六边形
平面正六边形

(2)提出减少室内空气污染的一条措施:
选用符合国家标准的各种建材或经常打开门窗,保持室内空气流通
选用符合国家标准的各种建材或经常打开门窗,保持室内空气流通

(3)我国《室内空气质量标准》规定室内空气中甲醛含量不得超过0.08mg?m-3,甲醛测定的方法主要有分光光度法、色谱法、电化学法、化学滴定法等.某校研究性学习小组的同学拟采用化学滴定法对教室内空气中甲醛的含量进行测定,如果你参与该研究课题,你采集甲醛样品的方法是
用注射器收集空气或在教室内较长时间放置一盆清水(以吸收甲醛)
用注射器收集空气或在教室内较长时间放置一盆清水(以吸收甲醛)

(4)碘量法是化学滴定法之一.碘量法原理为在碱性介质(NaOH)中,碘转化为次碘酸钠和碘化钠,次碘酸钠将溶液中游离的甲醛氧化为甲酸钠;经适当酸化后,剩余的次碘酸钠与碘化钠又生成碘;以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定.上述过程中涉及的化学反应的离子方程式依次为I2+2OH-═IO-+I-+H2O、
HCHO+IO-+OH-═HCOO-+I-+H2O
HCHO+IO-+OH-═HCOO-+I-+H2O
IO-+I-+2H+═I2+H2O
IO-+I-+2H+═I2+H2O
、I2+2S2O32-═S4O62-+2I-.实验过程中需要测定的数据除总碘量外,还有
空气的体积(或教室的体积)、硫代硫酸钠的用量
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