Question

20．氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等．为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜（含杂质）进行如下实验：工业CuSO₄$\stackrel{Ⅰ}{→}$…CuSO₄溶液$\stackrel{Ⅱ}{→}$CuSO₄•5H₂O→…→CuO
（1）制备氧化铜
①步骤I的目的是除去不溶性杂质，操作依次是溶解、过滤．其中过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗，玻璃棒的作用是引流．
②步骤Ⅱ的目的是得到CuSO₄•5H₂O晶体，操作顺序是b→c→a→d（填序号）．
a．过滤    b．加热浓缩    c．冷却结晶    d．洗涤干燥
③将CuSO₄•5H₂O晶体加热最终获得纯净CuO的过程中，观察到蓝色晶体先变为白色，最终变为黑色．
（2）探究氧化铜的性质
①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A 和B中加入等体积的3% H₂O₂
溶液，只观察到A中有大量气泡，该气体能使带火星木条复燃．结论CuO可加快H₂O₂分解的反应速率，是H₂O₂分解反应的催化剂，反应方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$O₂↑+2H₂O．
②取3.2g CuO粉末隔绝空气加强热，除产生一种无色气体外，还残留2.88g砖红色固体
则其化学式为Cu₂O．

Answer 1

分析 （1）过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗，玻璃棒的作用是引流；
无水硫酸铜是白色固体，氧化铜是黑色固体；
（2）根据实验现象可以判断物质的性质，根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
根据提供的数据可以判断生成物的种类．

解答 解：（1）①步骤I的目的是除去不溶性杂质，操作依次是溶解、过滤．其中过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗，玻璃棒的作用是引流．
故填：漏斗；引流．
②步骤Ⅱ的目的是得到CuSO₄•5H₂O晶体，操作顺序是：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤干燥．
故填：c；a．
③将CuSO₄•5H₂O晶体加热最终获得纯净CuO的过程中，五水硫酸铜先失去结晶水，后硫酸铜分解生成氧化铜，能够观察到蓝色晶体先变为白色，最终变为黑色．
故填：白；黑．
（2）①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A 和B中加入等体积的3%H₂O₂溶液，只观察到A中有大量气泡，该气体能使带火星木条复燃，说明CuO可加快H₂O₂分解的反应速率，是H₂O₂分解反应的催化剂，反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$O₂↑+2H₂O．
故填：CuO可加快H₂O₂分解的反应速率，是H₂O₂分解反应的催化剂；2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$O₂↑+2H₂O．
②3.2gCuO中含有氧元素质量为：3.2g×$\frac{16}{80}$×100%=0.64g，铜元素质量为：3.2g-0.64g=2.56g，粉末隔绝空气加强热，除产生氧气外，还残留2.88g砖红色固体，则2.88g固体中含有铜元素的质量是2.56g，含有氧元素质量为：2.88g-2.56g=0.32g，
设铜元素和氧元素组成的化合物中原子个数比是x：y，则有64x：16y=2.56g：0.32g，
x：y=2：1，则其化学式为Cu₂O．
故填：Cu₂O．

点评 本题主要考查物质的性质，只有掌握了各种物质的性质，才能够判断物质之间相互转化时的反应物和生成物，从而可以进行各方面的判断．