Question

某校研究性學習小組探究Cu的常見化合物性質(zhì)，過程如下：
【提出問題】
①在周期表中，Cu、Al位置接近．Al（OH）₃具有兩性，Cu（OH）₂也具有兩性嗎？
②通常情況下，+2價Fe的穩(wěn)定性小于+3價Fe，+1價Cu的穩(wěn)定性也小于+2價Cu嗎？
③CuO有氧化性，能被H₂、CO等還原，也能被NH₃還原嗎？
【實驗方案】
（1）解決問題①，進行相關(guān)實驗時，需用到的藥品有CuSO₄溶液、鹽酸、______（填試劑名稱）．
（2）解決問題②的實驗步驟和現(xiàn)象如下：取98g Cu（OH）₂固體，加熱至80℃～100℃時，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末A．冷卻后稱量，A的質(zhì)量為72g，向A中加入適量的稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在．A的化學式為______．
（3）為解決問題③，設計的實驗裝置為（夾持及尾氣處理裝置未畫出）：實驗中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)．查資料可知，同時生成一種無污染的氣體．該氣體的化學式為______．
【實驗結(jié)論】
I、Cu（OH）₂具有兩性．證明Cu（OH）₂具有兩性的實驗現(xiàn)象是______．
II、根據(jù)實驗方案（2），得出的+1價Cu和+2價Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是：高溫時______穩(wěn)定；在酸性溶液中______穩(wěn)定．
III、CuO能夠被NH₃還原．
【問題討論】
有同學認為NH₃與CuO反應后生成的紅色物質(zhì)是Cu，也有同學認為NH₃與CuO反應后生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物．請你設計一個簡單的實驗檢驗NH₃與CuO反應后生成的紅色物質(zhì)中是否含有A？______．

Answer 1

【答案】分析：【實驗方案】
（1）要證明Cu（OH）₂具有兩性，應先加入堿生成Cu（OH）₂，根據(jù)提供的藥品可確定還需要的藥品；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒計算中含有1molCu，質(zhì)量為64g，剩余為O元素；
（3）根據(jù)反應遵循質(zhì)量守恒定律和該氣體物污染確定氣體的化學式；
【實驗結(jié)論】根據(jù)兩性氫氧化物的性質(zhì)來分析，如具有兩性，Cu（OH）₂既能溶解于強酸，又能溶解于強堿；根據(jù)在不同溫度下反應物的組成可確定物質(zhì)的穩(wěn)定性；
【問題討論】A為Cu₂O，在酸性條件下不穩(wěn)定，可加入酸進行檢驗．
解答：解：【實驗方案】（1）要證明Cu（OH）₂具有兩性，應先加入堿生成Cu（OH）₂，藥品中缺少氫氧化鈉溶液，故答案為：氫氧化鈉溶液；
（2）98g Cu（OH）₂固體的物質(zhì)的量為1mol，解熱分解生成的72g固體中含有Cu的質(zhì)量為1mol，即64g，則氧原子的質(zhì)量為72g-64g8g，n（O）=，
則A中n（Cu）：n（O）=2：1，故答案為：Cu₂O；
（3）根據(jù)反應遵循質(zhì)量守恒定律和該氣體物污染確定氣體為氮氣，故答案為：N₂；
【實驗結(jié)論】
I、如具有兩性，Cu（OH）₂既能溶解于強酸，又能溶解于強堿，分別生成鹽和水，故答案為：Cu（OH）₂既能溶解于強酸，又能溶解于強堿
II、80℃～100℃時，得到黑色固體粉末，為CuO，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末，說明在較高溫度時Cu₂O穩(wěn)定，與酸反應生成硫酸銅和銅，說明在酸性條件下+2價的銅穩(wěn)定，A故答案為：+1價銅；+2價銅；
【問題討論】
如含有Cu₂O，根據(jù)其與酸反應的現(xiàn)象可判斷，方程式為：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O，溶液變藍，而銅與稀硫酸不反應，
故答案為：取樣，加入稀硫酸，如果得到藍色溶液和紅色固體，說明有A；  如果不溶解，說明無A．
點評：本題考查實驗探究和數(shù)據(jù)處理，做題時注意兩性氫氧化物的性質(zhì)以及質(zhì)量守恒定律計算物質(zhì)的化學式．本題有一定難度．