Question

11．铜是一种常见的金属，在生活、生产中有广泛的应用．
（1）电气工业上常用铜作电缆的内芯，是利用铜具有良好的导电性；
（2）铜是一种不活泼的金属，但铜制品长期露置在潮湿空气中，表面变绿色，即生成了“铜绿”[化学式：Cu_x（OH）_yCO₃]．
小明和小丽为了探究“铜绿”的组成，查阅资料：“铜绿”受热易分解生成CuO、CO₂和H₂O．他们进行如下实验：称取22.2克“铜绿”，充分加热至固体质量不再改变，把产生的气体全部依次通过足量浓硫酸和足量氢氧化钠的溶液，发现浓硫酸增重1.8克，氢氧化钠溶液增重4.4克．
根据以上实验．他们推断出：x=2，y=2；铜与潮湿空气中变成“铜绿”的化学方程式是2Cu+CO₂+O₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃；
（3）小明和小丽分别取24.0克氧化铜，用CO还原制铜，小明得到19.2克红色固体，小丽得到20.8克红色固体．他们质疑：为什么两人得到的红色固体质量不相等？
查阅资料：
Ⅰ．CO还原CuO时也可产生红色的氧化亚铜（Cu₂O）
Ⅱ．Cu₂O+H₂SO₄（稀）═Cu+CuSO₄+H₂O
他们分析推断：
①一致认为小明（填“小明”或“小丽”）的产物中没有Cu₂O；
②用CO还原a克Cuo得到红色固体b克，若红色固体为Cu和Cu₂O的混合物，则a与b的数量关系是$\frac{4}{5}$a＜b＜$\frac{9}{10}$a；
③还可以简单的实验验证红色固体是否有Cu₂O，请简述操作、现象及结论：可向红色固体中加入少量稀硫酸，若溶液变蓝色，则证明红色固体中含有Cu₂O．

Answer 1

分析 （1）根据铜的物理性质进行分析判断；
（2）通过计算化合物中铜、氢、碳元素的质量比结合铜绿的化学式进行分析；
（3）①小明得到的红色固体轻，因此一致认为小明的产物中没有Cu₂O；
②当得到的全部是铜时b=a×$\frac{64}{80}$=$\frac{4}{5}$a，全部是氧化亚铜时，b=a×$\frac{144}{80×2}$=$\frac{9}{10}$a，从而得到a与b的数量关系；
③根据题中信息Cu₂O+H₂SO₄（稀）═Cu+CuSO₄+H₂O进行分析．

解答 解：（1）电气工业上常用铜作电缆的内芯，是利用铜具有良好的导电性，故填：导电；
（2）铜元素的质量为（22.2g-1.8g-4.4g）×$\frac{64}{80}$=12.8g，氢元素的质量为1.8g×$\frac{2}{18}$=0.2g，碳元素的质量为4.4g×$\frac{12}{44}$=1.2g，铜原子和氢原子、碳原子的个数比为$\frac{12.8g}{64}$：$\frac{0.2g}{1}$：$\frac{1.2g}{12}$=2：2：1，结合“铜绿”[化学式：Cu_x（OH）_yCO₃]可知，x=2，y=2，铜在潮湿的空气中生成铜绿（Cu₂（OH）₂CO₃）是铜与空气中的水、氧气、二氧化碳共同作用的结果．故答案为：2；2；2Cu+CO₂+O₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃；
（3）①小明得到的红色固体轻，因此一致认为小明的产物中没有Cu₂O，故填：小明；
②当得到的全部是铜时b=a×$\frac{64}{80}$=$\frac{4}{5}$a，全部是氧化亚铜时，b=a×$\frac{144}{80×2}$=$\frac{9}{10}$a，若红色固体为Cu和Cu₂O的混合物，则a与b的数量关系是$\frac{4}{5}$a＜b＜$\frac{9}{10}$a；
③根据题中信息Cu₂O+H₂SO₄（稀）═Cu+CuSO₄+H₂O可知，可向红色固体中加入少量稀硫酸，若溶液变蓝色，则证明红色固体中含有Cu₂O，故填：可向红色固体中加入少量稀硫酸，若溶液变蓝色，则证明红色固体中含有Cu₂O．

点评 此题难度太大，掌握金属的性质、化学性质的有关计算以及根据题中信息解决问题的能力等即可顺利解答．