Question

某�；瘜W(xué)興趣小組為探究銅的常見(jiàn)化合物性質(zhì)，提出了如下問(wèn)題進(jìn)行探究．請(qǐng)你協(xié)助該小組的同學(xué)完成下列探究活動(dòng)．
提出問(wèn)題①CuO能否被NH₃還原？②如何安全的進(jìn)行“鈉投入CuSO₄ 溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)？
資料卡片Cu₂O是紅色粉末．Cu⁺在酸性溶液中能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu²⁺和Cu．
實(shí)驗(yàn)方案（1）為解決問(wèn)題①，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下（夾持及尾氣處理裝置未畫(huà)出）：
實(shí)驗(yàn)中觀察到黑色CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無(wú)水CuSO₄變藍(lán)色，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體．
（2）為解決問(wèn)題②，該小組做了以下兩組實(shí)驗(yàn)：
I．分別取40mL2%的CuSO₄ 溶液三份，各加入質(zhì)量不同的鈉塊，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

鈉塊質(zhì)量	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
0.2g	鈉塊劇烈燃燒，發(fā)出爆炸聲，少量的鈉濺出
0.1g	鈉塊燃燒，發(fā)出爆炸聲
0.05g	鈉塊四處游動(dòng)，偶有輕微的爆炸聲，未見(jiàn)鈉塊燃燒

II．保持鈉塊大小相同（約為0.05g），分別加入到不同濃度的CuSO₄ 溶液中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）CuO能被NH₃還原，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____ N₂+3Cu+3H₂O

Answer 1

【答案】分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）黑色CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)說(shuō)明生成物為Cu，無(wú)水CuSO₄變藍(lán)色說(shuō)明生成水，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體，應(yīng)為氮?dú)猓?br />（2）從實(shí)驗(yàn)安全的角度選擇；
問(wèn)題討論：（1）Cu₂O也為紅色固體，與稀硫酸反應(yīng)，但銅和稀硫酸不反應(yīng)；
（2）產(chǎn)生爆炸與能量和氣體的多少有關(guān)．
解答：解：實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）黑色CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)說(shuō)明生成物為Cu，無(wú)水CuSO₄變藍(lán)色說(shuō)明生成水，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體，應(yīng)為氮?dú)�，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O，
故答案為：2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O；
（2）由加入Na的質(zhì)量看出，當(dāng)加入0.05gNa時(shí)，反應(yīng)最為緩和，也最安全，故答案為：0.05；
問(wèn)題討論：（1）Cu₂O也為紅色固體，與稀硫酸反應(yīng)，但銅和稀硫酸不反應(yīng)，所以可取少量樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之，則沒(méi)有，
故答案為：是；取少量樣品，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之，則沒(méi)有；
（2）可用以下幾種猜想和檢驗(yàn)方案：
猜想1：硫酸銅溶液濃度大，生成氫氧化銅絮狀沉淀多，阻止了鈉塊的游動(dòng)，使得熱量積聚，從而引發(fā)爆炸．
檢驗(yàn)方案：用不同濃度的硫酸銅溶液加入一定濃度NaOH溶液生成絮狀氫氧化銅沉淀后，立即加入0.1g鈉塊實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象．
猜想2：硫酸銅溶液濃度越大，溶液酸性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈，放出熱量來(lái)不及擴(kuò)散，從而引發(fā)爆炸．
檢驗(yàn)方案：取兩份體積相同濃度均為1%的硫酸銅溶液，其中一份滴加幾滴稀硫酸，然后各加入0.1g鈉塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象．
猜想3：溶液濃度越大，使得鈉塊越難移動(dòng)，熱量積聚，從而引發(fā)爆炸．
檢驗(yàn)方案：用不同濃度的NaCl溶液，再加入0.1g鈉塊實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象．
故答案為：硫酸銅溶液濃度大，生成氫氧化銅絮狀沉淀多，阻止了鈉塊的游動(dòng)，使得熱量積聚，從而引發(fā)爆炸；用不同濃度的硫酸銅溶液加入一定濃度NaOH溶液生成絮狀氫氧化銅沉淀后，立即加入0.1g鈉塊實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象（或其它合理答案）．
點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度較大，注意根據(jù)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，易錯(cuò)點(diǎn)為最后一問(wèn)，注意實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．