Question

8．为探究黑色固体X（仅含两种元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：

请回答：
（1）X的化学式是CuO．
（2）固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．
（3）加热条件下氨气被固体X氧化成一种气体单质，写出该反应的化学方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．

Answer 1

分析 流程中32gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量=32.0g-28.8g=3.2g，证明X中含氧元素，28.8g固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素，铜元素和氧元素形成的黑色固体为CuO，X为氧化铜，n（CuO）=$\frac{32g}{80g/mol}$=0.4mol，结合质量守恒得到n（O₂）=$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，氧元素守恒得到甲中n（Cu）：n（O）=0.2mol：（0.4mol-0.1mol×2）=2：1，固体甲化学式为Cu₂O，固体乙为Cu，蓝色溶液为硫酸铜，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀，加热分解得到16.0g氧化铜，据此分析回答．

解答 解：流程中32gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量=32.0g-28.8g=3.2g，证明X中含氧元素，28.8g固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素，铜元素和氧元素形成的黑色固体为CuO，X为氧化铜，n（CuO）=$\frac{32g}{80g/mol}$=0.4mol，结合质量守恒得到n（O₂）=$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，氧元素守恒得到甲中n（Cu）：n（O）=0.2mol：（0.4mol-0.1mol×2）=2：1，固体甲化学式为Cu₂O，固体乙为Cu，蓝色溶液为硫酸铜，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀，加热分解得到16.0g氧化铜，
（1）分析可知X为CuO，故答案为：CuO；
（2）固体甲为Cu₂O，氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水，反应的离子方程式为：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O，
故答案为：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O；
（3）加热条件下氨气被固体X位氧化铜氧化成一种气体单质为氮气，反应的化学方程式为：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．

点评 本题考查了物质组成、物质性质、物质变化等，主要是化学式计算确定，反应离子方程式和化学方程式书写，掌握基础是解题关键，题目难度中等．