题目内容

对氢氧化铜的再探究:同学们想探究能使氢氧化铜分解的最低温度到底是多少呢?于是他们又做了如下实验,采用了水浴加热,优点是
能够均匀受热
能够均匀受热
.分别取2毫升10%氢氧化钠溶液和1毫升10%硫酸铜溶液混合于试管中生成蓝色沉淀后,将试管置于10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃的水中进行水浴观察实验现象,并将实验结果记录如下:
产物变化情况 水浴温度
0℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 90℃
试管中蓝色沉淀变化情况 短时间内无变化 短时间内无变化 2分钟后有出现黑色沉淀 30秒后出现了黑色物质 10秒后出现了黑色物质 6秒后出现黑色物质 数秒后出现黑色物质 马上出现黑色物质 蓝色沉淀变黑更快
(1)由以上实验可知,温度越高,氢氧化铜分解速率
越快
越快
.
(2)由实验可知,氢氧化铜分解的最低温度应该在
20℃~30℃
20℃~30℃
之间.
(3)采取“半值法”能减少实验次数.以上实验若按“半值法”进行,就可以省略60℃、70℃、
80℃
80℃
和
90℃
90℃
(填温度数值)的实验.(4)实验结束后,细心的甲同学发现他的试管中剩余的浊液未经加热,已经大部分变成了黑色.由此,他想到氢氧化铜不需加热,常温下也会缓慢分解.
拓展研究:将铜粉和碳粉的混合物在空气中充分灼烧后,最终得到黑色固体,其质量与原混合物的质量相等,则铜粉在原混合物中的质量分数是
80%
80%
.
分析:根据在加热物质时,为使其能够均匀受热,常用水浴法进行解答;
(1)根据表中数据可知温度越高,氢氧化铜分解速率越快进行解答;
(2)根据表中数据可知20℃时短时间内氢氧化铜不会分解,而30℃2分钟后有出现黑色沉淀进行解答;
(3)根据“半值法”可以省略60℃、70℃、80℃、90℃的实验进行解答;
(4)根据由题意可知,生成的黑色物质与原混合物的质量相等,即原来的铜、碳混合物变成CuO,所以参加反应氧气的质量就是原混合物中碳的质量.然后根据化学方程式得出比例式,再根据质量分数公式计算即可.
解答:解:在加热物质时,为使其能够均匀受热,常用水浴法;故填:能够均匀受热;
(1)表中数据可知温度越高,氢氧化铜分解速率越快;故填:越快;
(2)根据表中数据可知20℃时短时间内氢氧化铜不会分解,而30℃2分钟后有出现黑色沉淀,所以由实验可知,氢氧化铜分解的最低温度应该在20℃~30℃之间;故填:20℃~30℃;
(3)根据“半值法”可知,由30℃~50℃,随着温度的升高,氢氧化铜分解速率越快,所以可以省略60℃、70℃、80℃、90℃的实验;故填:80℃;90℃;
(4)由题意可知,生成的黑色物质与原混合物的质量相等,即原来的铜、碳混合物变成CuO,所以参加反应氧气的质量就是原混合物中碳的质量.也就是氧化铜中氧元素的质量就等于原混合物中碳的质量.
所以:铜的质量分数=:
64
64+16
×100%
=80%.故填:80%.
点评:本题考查实验探究的方法以及学生对化学反应过程的了解情况,以及运用化学方程式进行计算的能力.
练习册系列答案
相关题目
某实验小组欲用10克胆矾(CuSO4?5H2O)制取氧化铜并证明氧化铜能加快H2O2的分解.
Ⅰ.请你完成他们制取氧化铜的实验步骤.(提示:氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水)
(1)称取10克胆矾,将其放入小烧杯中,再
 
.
(2)向步骤(1)中的烧杯内滴加一定量的
 
溶液,产生大量的沉淀.
(3)将步骤(2)所得混合物过滤、洗涤.
(4)检验滤液中是否含硫酸铜,操作方法是
 
.
(5)检验步骤(3)固体残渣是否洗涤干净,操作方法是
 
.
(6)将洗涤干净的固体残渣加热直至全部变为黑色的氧化铜.
精英家教网Ⅱ.小明设计了右图实验装置来证明氧化铜能加快双氧水(溶质质量分数约5%)的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较(即比较反应速率).用图示装置测量产生气体的体积,其它可能影响实验因素均已忽略,相关数据如下:
序号 双氧水体积 催化剂 待测数据
① 15mL 无  
② 15mL CuO(0.5g)  
③ 15mL MnO2(0.5g)  
(1)从设计装置来看,有一个明显的缺陷,你认为如何纠正
 
.
(2)从设计原理看,实验中的“待测数据”可以是指
 
.
(3)实验时气体收集在图Ⅱ的球型漏斗中.若要保证读取的气体体积没有误差,在读数前应进行的操作是
 
.若要检验产生的气体是氧气,应打开单孔橡皮塞,
 
.

(4)为探究CuO在实验②中是否起催化作用,除与①比较外,还需补做下列实验(不必写具体操作):a.证明CuO的化学性质没有改变;b.
 
.
(5)如果三个实验中所用双氧水溶质质量分数不同,对实验结果
 
(选填“有”或“没有”)明显影响.
Ⅲ.(1)写出双氧水在氧化铜的催化作用下分解产生氧气的方程式
 
.
(2)已知该双氧水中溶质质量分数为5%,若产生氧气0.16g,那实际消耗的过氧化氢溶液质量是多少?(要有计算过程)
(2012?丹阳市二模)某校兴趣小组中的甲、乙两位同学进行了制取氢氧化铜的实验.

[实验现象]甲同学得到了蓝色沉淀,乙同学得到了浅绿色沉淀.
[实验讨论]甲同学得到的蓝色沉淀一定是氢氧化铜,请写出反应的化学方程式为_
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
.那么乙同学得到的浅绿色沉淀是什么呢?
[查阅资料]氢氧化钠与硫酸铜反应可能会生成碱式硫酸铜,它是浅绿色、受热会分解、不溶于水但能溶于酸的物质,在酸性溶液中可发生反应生成Cu2+、S042-和水.
[拓展探究]甲、乙两位同学对碱式硫酸铜产生了兴趣,分别进行了下列实验.
[实验设计]甲同学:证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根
(1)将浅绿色的浊液过滤,并把得到的浅绿色沉淀用蒸馏水多次洗涤;
(2)取最后一次洗涤液,加入
BaCl2
BaCl2
溶液,没有白色沉淀产生,说明沉淀已洗净;
(3)把绿色沉淀转移到试管中,加入足量的
稀盐酸
稀盐酸
溶液使沉淀完全溶解,再加入氯化钡溶液,有大量白色沉淀生成,表示浅绿色沉淀中有S042-.
乙同学:探究碱式硫酸铜受热分解的产物--取适量碱式硫酸铜加入试管中充分进行加热,并把生成的气体依次通过B、C、D装置.

现象与结论:A中残留有黑色固体,取样加入足量的稀硫酸中,溶液变成
蓝色
蓝色
色且无其它明显现象,说明该黑色固体是CuO;
B中无水硫酸铜变成蓝色,说明生成了
水
水
;
C中KMnO4稀溶液褪色,说明生成了
SO2
SO2
;
等D中集气瓶内气体收满后,正放在桌上,乙同学用
带火星的木条
带火星的木条
证明生成了O2.
[深入探究]确定此次得到的浅绿色沉淀的组成
[查阅资料](1)碱式硫酸铜其有多种可能的组成,如:Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4等.
(2)碱式硫酸铜可表示为:aCu(OH)2?bCuSO4.已知Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃,生成对应的两种氧化物;而CuSO4的分解温度为600℃以上.
[实验讨论]同学们用热分析仪对该浅绿色沉淀进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度的关系如图.

请根据图示回答下列问题:
①0~t1段内固体质量不变的原因是
没有达到反应所需的温度
没有达到反应所需的温度
.
②A B、C D段固体质量减轻,请写出导致固体质量减轻的生成物的化学式:
AB段:
H2O
H2O
;
CD段:
O2、SO2
O2、SO2
;
③通过计算可得:该碱式硫酸铜的化学式是
Cu4(OH)6SO4
Cu4(OH)6SO4
;
[实验结论](1)乙同学实验中NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成上述碱式硫酸铜的化学方程式为
6NaOH+4CuSO4=Cu4(OH)6SO4↓+3Na2SO4.
6NaOH+4CuSO4=Cu4(OH)6SO4↓+3Na2SO4.
.
(2)当NaOH溶液与CuSO4溶液反应时,只有控制CuSO4的量一定,NaOH
过量
过量
(填“过量”或“不足”)时才能生成蓝色沉淀.
(3)当反应物的量不同,产物可能不同,试另举一例:
木炭燃烧,氧气不足时生成CO,氧气充足时生成CO2.
木炭燃烧,氧气不足时生成CO,氧气充足时生成CO2.
.

某校兴趣小组中的甲、乙两位同学进行了制取氢氧化铜的实验.

[实验现象]甲同学得到了蓝色沉淀,乙同学得到了浅绿色沉淀.
[实验讨论]甲同学得到的蓝色沉淀一定是氢氧化铜,请写出反应的化学方程式为_______.那么乙同学得到的浅绿色沉淀是什么呢?
[查阅资料]氢氧化钠与硫酸铜反应可能会生成碱式硫酸铜,它是浅绿色、受热会分解、不溶于水但能溶于酸的物质,在酸性溶液中可发生反应生成Cu2+、S042-和水.
[拓展探究]甲、乙两位同学对碱式硫酸铜产生了兴趣,分别进行了下列实验.
[实验设计]甲同学:证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根
(1)将浅绿色的浊液过滤,并把得到的浅绿色沉淀用蒸馏水多次洗涤;
(2)取最后一次洗涤液,加入______溶液,没有白色沉淀产生,说明沉淀已洗净;
(3)把绿色沉淀转移到试管中,加入足量的______溶液使沉淀完全溶解,再加入氯化钡溶液,有大量白色沉淀生成,表示浅绿色沉淀中有S042-.
乙同学:探究碱式硫酸铜受热分解的产物--取适量碱式硫酸铜加入试管中充分进行加热,并把生成的气体依次通过B、C、D装置.

现象与结论:A中残留有黑色固体,取样加入足量的稀硫酸中,溶液变成______色且无其它明显现象,说明该黑色固体是CuO;
B中无水硫酸铜变成蓝色,说明生成了______;
C中KMnO4稀溶液褪色,说明生成了______;
等D中集气瓶内气体收满后,正放在桌上,乙同学用______证明生成了O2.
[深入探究]确定此次得到的浅绿色沉淀的组成
[查阅资料](1)碱式硫酸铜其有多种可能的组成,如:Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4等.
(2)碱式硫酸铜可表示为:aCu(OH)2?bCuSO4.已知Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃,生成对应的两种氧化物;而CuSO4的分解温度为600℃以上.
[实验讨论]同学们用热分析仪对该浅绿色沉淀进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度的关系如图.

请根据图示回答下列问题:
①0~t1段内固体质量不变的原因是______.
②A B、C D段固体质量减轻,请写出导致固体质量减轻的生成物的化学式:
AB段:______;
CD段:______;
③通过计算可得:该碱式硫酸铜的化学式是______;
[实验结论](1)乙同学实验中NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成上述碱式硫酸铜的化学方程式为______.
(2)当NaOH溶液与CuSO4溶液反应时,只有控制CuSO4的量一定,NaOH______(填“过量”或“不足”)时才能生成蓝色沉淀.
(3)当反应物的量不同,产物可能不同,试另举一例:______.

某校兴趣小组中的甲、乙两位同学进行了制取氢氧化铜的实验.

[实验现象]甲同学得到了蓝色沉淀,乙同学得到了浅绿色沉淀.
[实验讨论]甲同学得到的蓝色沉淀一定是氢氧化铜,请写出反应的化学方程式为_______.那么乙同学得到的浅绿色沉淀是什么呢?
[查阅资料]氢氧化钠与硫酸铜反应可能会生成碱式硫酸铜,它是浅绿色、受热会分解、不溶于水但能溶于酸的物质,在酸性溶液中可发生反应生成Cu2+、S042-和水.
[拓展探究]甲、乙两位同学对碱式硫酸铜产生了兴趣,分别进行了下列实验.
[实验设计]甲同学:证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根
(1)将浅绿色的浊液过滤,并把得到的浅绿色沉淀用蒸馏水多次洗涤;
(2)取最后一次洗涤液,加入______溶液,没有白色沉淀产生,说明沉淀已洗净;
(3)把绿色沉淀转移到试管中,加入足量的______溶液使沉淀完全溶解,再加入氯化钡溶液,有大量白色沉淀生成,表示浅绿色沉淀中有S042-.
乙同学:探究碱式硫酸铜受热分解的产物--取适量碱式硫酸铜加入试管中充分进行加热,并把生成的气体依次通过B、C、D装置.

现象与结论:A中残留有黑色固体,取样加入足量的稀硫酸中,溶液变成______色且无其它明显现象,说明该黑色固体是CuO;
B中无水硫酸铜变成蓝色,说明生成了______;
C中KMnO4稀溶液褪色,说明生成了______;
等D中集气瓶内气体收满后,正放在桌上,乙同学用______证明生成了O2.
[深入探究]确定此次得到的浅绿色沉淀的组成
[查阅资料](1)碱式硫酸铜其有多种可能的组成,如:Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4等.
(2)碱式硫酸铜可表示为:aCu(OH)2?bCuSO4.已知Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃,生成对应的两种氧化物;而CuSO4的分解温度为600℃以上.
[实验讨论]同学们用热分析仪对该浅绿色沉淀进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度的关系如图.

请根据图示回答下列问题:
①0~t1段内固体质量不变的原因是______.
②A B、C D段固体质量减轻,请写出导致固体质量减轻的生成物的化学式:
AB段:______;
CD段:______;
③通过计算可得:该碱式硫酸铜的化学式是______;
[实验结论](1)乙同学实验中NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成上述碱式硫酸铜的化学方程式为______.
(2)当NaOH溶液与CuSO4溶液反应时,只有控制CuSO4的量一定,NaOH______(填“过量”或“不足”)时才能生成蓝色沉淀.
(3)当反应物的量不同,产物可能不同,试另举一例:______.

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