Question

某校化學研究性學習小組為探究Cu（OH）₂受熱分解產(chǎn)物及產(chǎn)物性質(zhì)設(shè)計如下實驗過程：
（1）取0.98g Cu（OH）₂固體加熱，有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化如圖1所示，產(chǎn)物A、B的化學式分別為

 

和Cu₂O．
（2）為探究產(chǎn)物A能否被NH₃還原設(shè)計如圖2實驗裝置（夾持及尾氣處理裝置未畫出）實驗中觀察到A變成紅色物質(zhì)，同時生成一種無污染的氣體，該氣體的化學式為

 

．有人認為在裝A物質(zhì)的試管與燒杯之間需加一個防倒吸裝置，你認為是否有必要

 

，（填“有”或“沒有”）原因是

 

．
（3）取少量產(chǎn)物B加入足量的稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在，該反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）通過以上實驗可以判斷出A與B的穩(wěn)定性大小的結(jié)論是：高溫時

 

；在酸性溶液中

 

．（用A、B的化學式表示）．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)氫氧化銅質(zhì)量換算物質(zhì)的量0.01mol，結(jié)合圖象分析判斷生成的產(chǎn)物；
（2）氧化銅和氨氣加熱反應(yīng)生成紅色物質(zhì)為銅，無污染氣體為氮氣；由于反應(yīng)中有氮氣產(chǎn)生，不會引起倒吸；
（3）依據(jù)分析判斷D為Cu2O在酸中 反應(yīng)生成藍色溶液為硫酸銅，紅色固體為銅，依據(jù)元素化合價變化分析寫出；
（4）根據(jù)圖1可知高溫下氧化亞銅的穩(wěn)定性大于氧化銅的，根據(jù)（3）可知，在酸性溶液中氧化亞銅穩(wěn)定性較差．

解答：解：（1）0.98gCu（OH）₂固體物質(zhì)的量為：

0.98g

98g/mol

=0.01mol，依據(jù)分解圖象分析判斷100°C時氫氧化銅分解后固體質(zhì)量為0.8g，根據(jù)氫氧化銅分解生成氧化銅和水判斷，Cu（OH）₂=CuO+H₂O；氧化銅摩爾質(zhì)量為80g/mol，所以推斷A為CuO，
故答案為：CuO；
（2）探究產(chǎn)物ACuO能否被NH₃還原，依據(jù)元素化合價可知，銅在最高價具有氧化性，氨氣中氮元素化合價在最低價-3價具有還原性，能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實驗中觀察到A變成紅色物質(zhì)判斷為Cu，同時生成一種無污染的氣體則為N₂；由于反應(yīng)中有氮氣產(chǎn)生，氮氣不易溶于水，如發(fā)生倒吸，可將水壓回燒杯中，
故答案為：N₂；沒有；產(chǎn)生的氮氣不易溶于水，如發(fā)生倒吸，可將水壓回燒杯中；
（3）產(chǎn)物B為Cu₂O加入足量的稀硫酸，得到藍色溶液推斷為硫酸銅溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在說明生成Cu，所以反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂0+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O，
故答案為：Cu₂0+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O；
（4）由圖象1可知，加熱過程中氧化銅先分解，說明氧化銅的穩(wěn)定性差，氧化亞銅的穩(wěn)定性強；由（3）可知，在酸性溶液中，氧化亞銅容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氧化銅穩(wěn)定性較強，
故答案為：Cu₂O穩(wěn)定；CuO穩(wěn)定．

點評：本題考查了探究Cu（OH）₂受熱分解產(chǎn)物組成及產(chǎn)物性質(zhì)，題目難度中等，明確元素化合價的變化是分析判斷的關(guān)鍵，注意題干信息和反應(yīng)現(xiàn)象的分析判斷，試題綜合性強，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和訓練，有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計、操作能力．