Question

某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了金屬的知識(shí)后，探究Cu的常見化合物性質(zhì)．過程如下：（常見含銅元素物質(zhì)及顏色：銅一紅色；氧化銅-黑色；氧化亞銅一紅色）
【提出問題】①在周期表中，Cu、Al位置接近．Cu不如Al活潑，Al（OH）₃具有兩性，Cu（OH）₂也具有兩性嗎？
②通常情況下，+2價(jià)Fe的穩(wěn)定性小于+3價(jià)Fe，+1價(jià)Cu的穩(wěn)定性也小于+2價(jià)Cu嗎？
【實(shí)驗(yàn)方案】
（1）解決問題①需用到的藥品有CuSO₄溶液、

 

（填試劑），同時(shí)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（2）解決問題②的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下：取98gCu（OH）₂固體，加熱至80℃～100℃時(shí)，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，A的化學(xué)式為

 

．向A中加入過量的稀硫酸，得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）Cu（OH）₂具有兩性．證明Cu（OH）₂具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案（2），得出的+1價(jià)Cu和+2價(jià)Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是：高溫時(shí)

 

；在酸性溶液中

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：【實(shí)驗(yàn)方案】
（1）要證明Cu（OH）₂具有兩性，應(yīng)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(jì)算中含有1molCu，質(zhì)量為64g，剩余為O元素；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）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(qiáng)酸，又能溶解于強(qiáng)堿；
（2）根據(jù)在不同溫度下反應(yīng)物的組成可確定物質(zhì)的穩(wěn)定性．

解答： 解：【實(shí)驗(yàn)方案】（1）Cu不如Al活潑，可以用硫酸溶液進(jìn)行驗(yàn)證，要證明Cu（OH）₂具有兩性，應(yīng)先加入堿生成Cu（OH）₂，藥品中缺少氫氧化鈉溶液，故答案為：稀硫酸、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）=

8g

16g/mol

=0.5mol，
則A中n（Cu）：n（O）=2：1，故答案為：Cu₂O；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）如具有兩性，Cu（OH）₂既能溶解于強(qiáng)酸，又能溶解于強(qiáng)堿，分別生成鹽和水，故答案為：Cu（OH）₂既能溶解于強(qiáng)酸，又能溶解于強(qiáng)堿；
（2）80℃～100℃時(shí)，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(shí)Cu₂O穩(wěn)定，與酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅，說明在酸性條件下+2價(jià)的銅穩(wěn)定，故答案為：Cu⁺穩(wěn)定性大于Cu²⁺；Cu²⁺穩(wěn)定性大于Cu⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理，做題時(shí)注意兩性氫氧化物的性質(zhì)以及質(zhì)量守恒定律計(jì)算物質(zhì)的化學(xué)式．本題有一定難度．