Question

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．

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SO₄^2-，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________．

Answer 1

解：[假设]：生成的固体产物可能是氧化亚铜（Cu₂O），也可能是氧化铜；试管、酒精灯也是实验室常用的仪器；在加热条件下分解，观察到蓝色粉末逐渐变成黑色，那么黑色物质是氧化铜．故答案为：氧化铜[设计实验]：试管、酒精灯；[推测结论]：②
[形成结论]：氢氧化铜在加热的条件下生成氧化铜和水；氢气还原氧化铜要选择A装置；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，那么根据化学方程式的计算得出Cu₂O的质量，设Cu₂O的质量为x
Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O
144 64
x 9.5g-（10g-x）=x-0.5g x=0.9g ×100%=9%
则此混合物中Cu₂O的质量分数为9%．故答案为：Cu（OH）₂CuO+H₂O[查阅资料]（1）A　　（2）9%
[拓展与思考]：在Cu₄（OH）₆SO₄中，根据氢氧根-1价，硫酸根-2价，得出铜元素的化合价是+2价；氢氧化钠和硫酸铜生成碱式硫酸铜蓝色沉淀和硫酸钠，配平即可；SO₄^2-一般用钡离子检验，并且生成的硫酸钡不溶于三大强酸．故答案为：+2，6NaOH+4CuSO₄=Cu₄（OH）₆SO₄↓+3Na₂SO₄（1）A是HNO₃（或HCl）　B是Ba（NO₃）₂（或BaCl₂）（2）CuSO₄+Ba（NO₃）₂=Cu（NO₃）₂+BaSO₄↓　或　CuSO₄+BaCl₂=CuCl₂+BaSO₄↓
分析：根据题目的信息可知：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，那么生成的固体产物可能是氧化亚铜（Cu₂O），也可能是氧化铜；在加热条件下分解，观察到蓝色粉末逐渐变成黑色，那么黑色物质是氧化铜．氢氧化铜在加热的条件下生成氧化铜和水；氢气还原氧化铜要选择A装置；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，那么根据化学方程式的计算得出Cu₂O的质量是0.9g，则此混合物中Cu₂O的质量分数为9%．在Cu₄（OH）₆SO₄中，根据氢氧根-1价，硫酸根-2价，得出铜元素的化合价是+2价；氢氧化钠和硫酸铜生成碱式硫酸铜蓝色沉淀和硫酸钠，配平即可；SO₄^2-一般用钡离子检验，并且生成的硫酸钡不溶于三大强酸．
点评：有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．本考点主要出现在实验题中．