Question

17．研究性學習小組的同學為了了解Cu及其化合物的性質，提出以下問題；
①Al（OH）₃具有兩性，Cu（OH）₂也具有兩性嗎？
②Fe的+2價化合物的穩(wěn)定性比+3價化合物的穩(wěn)定性小，Cu的+1價化合物的穩(wěn)定性也比+2價化合物的穩(wěn)定性小嗎？
③CuO能被H₂、CO等還原，也能被NH₃還原嗎？
（1）解決問題①需要用到的藥品有CuSO₄溶液、B、C（填字母）．
A．A1Cl₃溶液    B．NaOH溶液    C．稀H₂SO₄    D．H₂O₂溶液
假若Cu（OH）₂具有兩性，應該看到的實驗現(xiàn)象是Cu（OH）₂既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液
（2）為了比較Cu的+1價化合物和+2價化合物的穩(wěn)定性，他們取98gCu（OH）₂固體，加熱至80⁰C～100⁰C時，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1000⁰C以上，黑色粉末全部變成紅色粉末X．冷卻后稱量，X的質量為72g．向X中加入過量稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在．據此可推得，X的化學式為Cu₂O，得出的結論是高于1000℃時Cu₂O比CuO穩(wěn)定在溶液中Cu²⁺比Cu⁺穩(wěn)定．
（3）為解決問題③，設計了如圖的實驗裝置（夾持及尾氣處理裝置未畫出）：

在實驗中觀察到CuO變成紅色物質，無水CuSO₄變成藍色，生成物中還有一種無污染的單質氣體．裝置A的作用是干燥NH₃，B中發(fā)生反應的化學方程式為3CuO+2NH₃═3Cu+N₂+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）要證明Cu（OH）₂具有兩性，應先加入堿生成Cu（OH）₂，根據提供的藥品可確定還需要的藥品；
（2）根據在不同溫度下反應物的組成可確定物質的穩(wěn)定性；
（3）堿石灰，用來干燥氨氣；CuO和NH₃反應生成Cu、N₂和H₂O．

解答 解：（1）要證明Cu（OH）₂具有兩性，應先加入堿生成Cu（OH）₂，根據提供的藥品可確定還需要的藥品；假若Cu（OH）₂具有兩性，應該看到的實驗現(xiàn)象是Cu（OH）₂既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液，故答案為：BC； Cu（OH）₂既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液；
（2）加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末X，X的質量為72g，為氧化亞銅，根據在不同溫度下反應物的組成可確定物質的穩(wěn)定性，所以高于1000℃時Cu₂O比CuO穩(wěn)定，在溶液中Cu²⁺比Cu⁺穩(wěn)定，根據反應物和產物書寫離子方程式Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故答案為：Cu₂O；高于1000℃時Cu₂O比CuO穩(wěn)定，在溶液中Cu²⁺比Cu⁺穩(wěn)定；
（3）裝置A盛有堿石灰，用來干燥氨氣；CuO和NH₃反應生成Cu、N₂和H₂O，方程式為3CuO+2NH₃═3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：干燥NH₃；3CuO+2NH₃═3Cu+N₂+3H₂O．

點評 本題以實驗探究的方式考查學生將金屬銅及其化合物的性質，注意知識的遷移和應用，綜合性較強，難度較大．