Cu2O是一种具有良好光电效应的材料.某学习小组探究制备Cu2O的方法．[查阅资料]①CuSO4与Na2SO3溶液混合可制备Cu2O．②Cu2O为砖红色固体,酸性条件下生成Cu2+和Cu．③Cu2O和Cu(SO3)23-可以相互转化Cu2O$? {Cu {2}+}^{SO {32}-}$ Cu(SO3)23-(1)完成CuSO4溶液和Na2SO3溶液反应制Cu2O的离子方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．Cu₂O是一种具有良好光电效应的材料，某学习小组探究制备Cu₂O的方法．
【查阅资料】
①CuSO₄与Na₂SO₃溶液混合可制备Cu₂O．
②Cu₂O为砖红色固体；酸性条件下生成Cu²⁺和Cu．
③Cu₂O和Cu（SO₃）₂^3-可以相互转化Cu₂O$?_{Cu_{2}+}^{SO_{32}-}$ Cu（SO₃）₂^3-（无色）
（1）完成CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应制Cu₂O的离子方程式：
□Cu²⁺+□SO₃^2-+□2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□Cu₂O↓+□1SO₄^2-+□HSO₃^-
【实验探究】

操作	现象
	i有黄色沉淀出现，随着Na₂SO₃溶液的滴入，沉淀增加，当加到5mL时，溶液的蓝色消失． ii将试管加热，黄色沉淀变为砖红色，有刺激性气味气体产生． iii在加热条件下，继续滴入Na₂SO₃溶液，砖红色沉淀减少，当加到10mL时，沉淀完全溶解，得无色溶液．

（2）证明ii中砖红色沉淀是Cu₂O的试剂最好选用D．
A．浓硝酸 B．稀硝酸 C．浓硫酸 D．稀硫酸
（3）经检验i中黄色沉淀含有Cu₂SO₃，ii中沉淀由黄色变砖红色的化学方程式是Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑．
（4）iii中砖红色沉淀消失的原因是c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移动，砖红色沉淀消失．
（5）在加热条件下，若向2mL0.25mol•L^-1Na₂SO₃溶液中滴加0.25mol•L^-1CuSO₄溶液至过量，预期观察到的现象是得到无色溶液，后来产生砖红色沉淀，并有刺激性气味气体生成．
（6）由上述实验得出结论：CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应制备Cu₂O，应控制的条件是反应温度、CuSO₄和Na₂SO₃的物质的量之比．
（7）若先向KOH溶液中加入一定量的CuSO₄溶液，再加入一定量的肼（N₂H₄），加热并保持反应体系的温度在90℃，反应完全后，分离、洗涤、真空干燥所得到的固体为纳米氧化亚铜．检验反应混合体系内纳米Cu₂O已经生成的实验方法是丁达尔效应．

分析（1）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应生成氧化亚铜和硫酸根一个铜离子降低1价，一个亚硫酸根升高2价，化合价升高和降低的总数相等配平得到离子方程式；
（2）依据反应Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，反应现象为生成铜单质和蓝色溶液；
（3）Cu₂SO₃易分解生成氧化亚铜和二氧化硫；
（4）Cu₂O能与Na₂SO₃反应生成Cu（SO₃）₂^3-；
（5）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应生成Cu₂O；
（6）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应得到Cu₂O，Cu₂O和亚硫酸铜反应生成无色Cu（SO₃）₂^3-；
（7）反应混合体系内纳米Cu₂O形成的是胶体，检验纳米Cu₂O，是检验溶液是否具有丁达尔效应；

解答解：（1）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应生成氧化亚铜和硫酸根一个铜离子降低1价，一个亚硫酸根升高2价，离子方程式：2Cu²⁺+5SO₃^2-+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$1Cu₂O+1SO₄^2-+4HSO₃^-，故答案为：2，5，2H₂O，1，1SO₄^2-，4；
（2）Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，取少量砖红色沉淀于试管中，加入稀硫酸，溶液变为蓝色，说明砖红色沉淀是Cu₂O，故选D，故答案为：D；
（3）Cu₂SO₃易分解生成氧化亚铜，化学方程式Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑，故答案为：Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑；
（4）Cu₂O能与Na₂SO₃反应生成无色Cu（SO₃）₂^3-，c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移动，砖红色沉淀消失
故答案为：c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移动，砖红色沉淀消失；
（5）在加热条件下，若向2mL0.25mol•L^-1Na₂SO₃溶液中滴加0.25mol•L^-1CuSO₄溶液至过量，CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应得到无色溶液，后来产生砖红色沉淀，并有刺激性气味气体生成，
故答案为：得到无色溶液，后来产生砖红色沉淀，并有刺激性气味气体生成；
（6）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反应得到Cu₂O，Cu₂O和亚硫酸铜反应生成无色Cu（SO₃）₂^3-，应控制较高的反应温度；CuSO₄和Na₂SO₃的物质的量之比约为1：1，故答案为：反应温度；CuSO₄和Na₂SO₃的物质的量之比；
（7）检验纳米Cu₂O，在检验溶液是否具有丁达尔效应，故答案为：丁达尔效应；

点评本题考查物质的制备，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，注意把握题给信息，结合物质的性质设计实验步骤，题目难度不大．

练习册系列答案

实际应称Na₂CO₃质量/g	应选用容量瓶的规格/mL

（2）配制时，其正确的操作顺序是（用字母表示，每个字母只能用一次）BCAFED．
A．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．将准确称量的Na₂CO₃固体倒入烧杯中，再加适量水溶解
C．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，上下颠倒，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1cm～2cm处
（3）若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响？（填“偏高”“偏低”或“无影响”）若容量瓶中有少量蒸馏水无影响；若定容时俯视刻度线偏高．
（4）若实验过程中出现如下情况如何处理？加蒸馏水时不慎超过了刻度重新配制．

6．水煤气的主要成分是CO、H₂，还含有少量的CO₂和H₂O蒸气．如图所示装置设计一个实验，以证明水煤气中含有CO和H₂．试回答：

（1）连接上述各装置的正确顺序是（将甲、乙、丙、丁、戊填入方框内）：水煤气→丙→戊→甲→乙→丁（点燃尾气）
（2）各装置的作用是：
A．乙装置通过检验产生的水，来检验氢气．
B．丙装置除去水煤气中的二氧化碳，防止干扰一氧化碳的检验．
C．丁装置通过检验产生的二氧化碳，来检验一氧化碳．
D．戊装置除去水煤气中的水蒸气，防止干扰氢气的检验．
（3）写出丙中的离子方程式CO₂+2OH^-=H₂O+CO₃^2-．写出丁中的离子方程式CO₂+Ca²⁺+2OH^-=H₂O+CaCO₃↓．

11．某化学活动小组设计如图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应得到的固体物质．

（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：4H⁺+2Cl^-+MnO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）写出试剂Y的名称：饱和食盐水．
（3）已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物．可以确定的是C中含有的氯盐只有一种，且含有NaHCO₃，现对C成分进行猜想和探究．
①提出合理假设：
假设一：存在两种成分：NaHCO₃和NaCl
假设二：存在三种成分：NaHCO₃和NaCl、Na₂CO₃．
②设计方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）．
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、试管、小烧杯．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中．
步骤2：向A试管中滴BaCl₂溶液	①若无明显现象，证明固体中不含碳酸钠；②若溶液变浑浊，证明固体中含有碳酸钠．
步骤3：向B试管中滴加AgNO₃溶液和稀硝酸	若溶液变浑浊，结合步骤2中的①，则假设一成立；结合步骤2中的②，则假设二成立．