Question

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價化合物的穩定性比+3價化合物的穩定性小，Cu的+l價化合物的穩定性也比+2價化合物的穩定性小嗎？
③CuO能被H₂，CO等還原，也能被氮的氣態氫化物還原嗎？
（1）解決問題①需要用到的藥品有CuSO₄溶液、______（填字母）．A．AlCl₃溶液B．NaOH溶液　　C．稀H₂SO₄　　D．H₂O₄溶液 假若Cu（OH）₂具有兩性，應該看到的實驗現象是______．
（2）為了比較Cu+l價化合物和+2價化合物的穩定性，他們取Cu（OH）₂固體，加熱至80℃～100℃時，得到黑色固體粉末，繼續加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末氧化亞銅．向氧化亞銅中加入過量稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在．可以得出的結論是______．根據以上現象寫出氧化亞銅和稀硫酸反應的離子方程式______．
（3）為解決問題③，設計了如下的實驗裝置（夾持裝置未畫出）：
　 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Y．現有氮的某種氣態氫化物X氣體0.0lmol，緩緩通過紅熱的氧化銅玻璃管完全反應后，測得C裝置增重0.36g并收集到單質氣體Y0.28g．X氣體的摩爾質量______，B中發生反應的化學方程式為______．

（4）請猜測用上述裝置測量時有可能產生誤差的原因______（答1條即可）

Answer 1

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定性，所以高于1000℃時Cu₂O比CuO穩定，在溶液中Cu²⁺比Cu⁺穩定，根據反應物和產物書寫離子方程式Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故答案為：高于1000℃時Cu₂O比CuO穩定，在溶液中Cu²⁺比Cu⁺穩定；Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；
（3）消耗0.01mol X，測得B裝置增重0.36g，即生成0.02mol的水，并收集到單質氣體Y 0.28g即氮氣0.01mol，根據原子守恒可以確定氣態氫化物X中含有4個氫原子和2個氮原子，X的化學式為N₂H₄，其摩爾質量為32g/mol；和氧化銅反應的化學方程式為：2CuO+N₂H₄2Cu+N₂+2H₂O，故答案為：32g/mol，2CuO+N₂H₄2Cu+N₂+2H₂O；
（4）外界空氣中的水蒸氣進入C中，導致C的質量偏大，故答案為：外界空氣中的水蒸氣進入C中．
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定性，根據反應物和產物書寫離子方程式；
（3）根據原子守恒確定氣態氫化物的化學式，并根據實驗現象來書寫化學方程式．；
（4）根據吸收裝置分析．
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．