Question

氫氧化銅固體受熱分解能得到兩種氧化物，一種為固體，另一種是無色液體．某化學活動小組為確定這種固體產物是什么，進行了如下探究活動．
【假設】：
生成的固體產物：①可能是氧化亞銅（Cu₂O）（紅色）；②可能是

 

．
【設計實驗】：
小明用氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應制得氫氧化銅，放入試管中，使其在加熱條件下分解（如圖），觀察到藍色粉末逐漸變成黑色．

請指出儀器名稱：a

 

，b

 

．【推測結論】：猜想

 

成立．
【形成結論】：
寫出氫氧化銅受熱分解的化學方程式：

 

．
【查閱資料】
已知：（1）此黑色固體可用氫氣還原，則小明選擇下列

 

裝置進行實驗；
（2）已知Cu₂O有如下性質：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O，在用氫氣還原黑色固體后得到的銅中常混有少量Cu₂O，取此Cu和Cu₂O的混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反應，過濾得9.5g固體，則此混合物中Cu₂O的質量分數為

 

．
【拓展與思考】：小華也用氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應，但得到的沉淀不呈藍色，而是淺綠色的；他又將此濁液加熱直至沸騰，觀察不到有分解變黑的跡象．為什么？小華查找資料得知，該淺綠色沉淀物是溶解度極小的堿式硫酸銅，其化學式為Cu₄（OH）₆SO₄，同時還生成硫酸鈉；此淺綠色沉淀能與酸反應，形成藍色溶液．則堿式硫酸銅中銅元素的化合價為

 

，請幫小華寫出生成淺綠色沉淀的有關反應的化學方程式：

 

．
小華想設計一個實驗，證明該淺綠色沉淀中含有硫酸根，于是將沉淀過濾、洗滌，把沉淀再溶解在足量的無色溶液A中，取所得溶液滴加無色溶液B，若有大量白色沉淀生成，則表示原淺綠色沉淀中有SO₄^2-，試推測：（1）無色溶液A的化學式是

 

，無色溶液B的化學式是

 

；
（3）寫出產生白色溶液的化學方程式

 

．

Answer 1

分析：根據題目的信息可知：氫氧化銅固體受熱分解能得到兩種氧化物，一種為固體，另一種是無色液體，那么生成的固體產物可能是氧化亞銅（Cu₂O），也可能是氧化銅；在加熱條件下分解，觀察到藍色粉末逐漸變成黑色，那么黑色物質是氧化銅．氫氧化銅在加熱的條件下生成氧化銅和水；氫氣還原氧化銅要選擇A裝置；Cu和Cu₂O的混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反應，過濾得9.5g固體，那么根據化學方程式的計算得出Cu₂O的質量是0.9g，則此混合物中Cu₂O的質量分數為9%．在Cu₄（OH）₆SO₄中，根據氫氧根-1價，硫酸根-2價，得出銅元素的化合價是+2價；氫氧化鈉和硫酸銅生成堿式硫酸銅藍色沉淀和硫酸鈉，配平即可；SO₄^2-一般用鋇離子檢驗，并且生成的硫酸鋇不溶于三大強酸．

解答：解：[假設]：生成的固體產物可能是氧化亞銅（Cu₂O），也可能是氧化銅；試管、酒精燈也是實驗室常用的儀器；在加熱條件下分解，觀察到藍色粉末逐漸變成黑色，那么黑色物質是氧化銅．故答案為：氧化銅[設計實驗]：試管、酒精燈；[推測結論]：②
[形成結論]：氫氧化銅在加熱的條件下生成氧化銅和水；氫氣還原氧化銅要選擇A裝置；Cu和Cu₂O的混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反應，過濾得9.5g固體，那么根據化學方程式的計算得出Cu₂O的質量，設Cu₂O的質量為x
    Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O
    144         64
     x        9.5g-（10g-x）=x-0.5g

144

x

=

64

x-0.5g

  x=0.9g 

0.9g

10g

×100%=9%  
則此混合物中Cu₂O的質量分數為9%．故答案為：Cu（OH）₂

△   .

CuO+H₂O[查閱資料]（1）A　　（2）9%
[拓展與思考]：在Cu₄（OH）₆SO₄中，根據氫氧根-1價，硫酸根-2價，得出銅元素的化合價是+2價；氫氧化鈉和硫酸銅生成堿式硫酸銅藍色沉淀和硫酸鈉，配平即可；SO₄^2-一般用鋇離子檢驗，并且生成的硫酸鋇不溶于三大強酸．故答案為：+2，6NaOH+4CuSO₄=Cu₄（OH）₆SO₄↓+3Na₂SO₄（1）A是HNO₃（或HCl）　B是Ba（NO₃）₂（或BaCl₂）（2）CuSO₄+Ba（NO₃）₂=Cu（NO₃）₂+BaSO₄↓　或　CuSO₄+BaCl₂=CuCl₂+BaSO₄↓

點評：有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．本考點主要出現在實驗題中．