某化学研究性学习小组设想探究铜的常见化学性质，过程设计如下： [提出猜想] 问题1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，铜不如铝活泼，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜有两
题型：江西省模拟题难度：来源：
[提出猜想]
问题1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，铜不如铝活泼，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜有两性吗？
问题2：铁和铜都有变价，一般情况下，正二价铁的稳定性小于正三价的铁，正一价的铜稳定性也小于正二价的铜吗？
问题3：氧化铜有氧化性，能被H2、CO还原，它能被氮的某种气态氢化物还原吗?
[实验探究]
Ⅰ．解决问题1：
(1)需用到的药品除铜、铝、1mol/LCuSO4溶液、稀H2SO4外还需___________ (填试剂化学式)；
(2)配制1 mol/LCuSO4溶液250 mL，选用的仪器除烧杯、天平、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还有
__________（填仪器名称）；
(3)为达到目的，你认为应进行哪些相关实验？（实验内容和步骤）
①Cu和Al分别与稀H2SO4反应； ②___________： ③___________
Ⅱ．解决问题2的实验步骤和现象如下：取一定量制得的氢氧化铜周体，于坩埚中灼烧，当温度达到
80～100℃得到黑色同体粉末；继续加热至1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中，加入过量的稀硫酸或盐酸，得到蓝色溶液，同时观察到试管底还有红色固体存在。根据以上实验及现象：
(4)写出氧化亚铜与稀硫酸（或盐酸）反应的离子方程式：____________________；
(5)从实验Ⅱ可得出的结论是______________________。
Ⅲ．解决问题3：
设计如下装置：（夹持装置未画出）
(6)研究小组同学确证燃烧管生成的红色物质是铜，你认为他们确证的方法是____________；
(7)X气体的摩尔质量为_____________；
(8)C中发生反应的化学方程式：______________________。
答案
(2)250 mL容器瓶
(3)②用CuSO4和溶液NaOH溶液反应制Cu(OH)2；③将Cu(OH)2分别与稀硫酸、NaOH溶液反应
(4)Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
(5)80～100℃时，Cu2+稳定，1 000℃以上时，Cu+稳定，在酸性环境Cu2+稳定、Cu+不稳定
(6)将红色物质置于稀硫酸中，若溶液不变蓝，则确定为Cu
(7)32g/mol
(8)N2H4+2CuO
2Cu+N2+2H2O 举一反三
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相关实验 | 预期目的 | |
| A. | 相同温度下，等质量的大理石块、大理石粉 分别与等体积、等浓度的盐酸反应 | 探究接触面积对化学反应速率的影响 |
| B. | 把装有颜色相同的NO2和N2O4混合气的两支 试管（密封）分别浸入冷水和热水中 | 探究温度对化学平衡的影响 |
| C. | 在蔗糖中加入稀硫酸，水浴加热，再加入新 制的氢氧化铜并加热 | 探究蔗糖水解产物具有还原性 |
| D. | 两支试管中装有等体积、等浓度H2O2溶液， 向其中一支试管中加入FeCl3溶液 | 探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响 |
| 某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。 | ||
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| 请回答下列问题： (1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________。 (2)实验过程中，装置C中发生的现象是________，说明SO2具有____（填“氧化性”或“还原性”）。 (3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象__________________ (4)尾气可采用足量________（填化学式）溶液吸收，有关反应的离子方程式是____________________ (5)有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(写出一种即可)____________。 | ||
| 不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计实验验证这一事实，并进行数据测定和相关计算。 | ||
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| (1)该小组设计了如上图所示的实验装置，检查该装置气密性的操作是____________________ (2)若在烧瓶中放入1.30 g锌粒，与c mol/L H2SO4反应，为保证实验结论的可靠，量气管的适宜规格是（填字母）____。 A.100 mL B.200 mL C.400 mL D.500 mL (3)若1.30 g锌料完全溶解，氢氧化钠洗气瓶增重0.64 g（烧瓶中残留气体忽略不计，下同），则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____________________。 (4)若烧瓶中投入ag锌且完全反应，氢氧化钠洗气瓶增重bg，量气管中收集到V mL气体（标准状况），请用一个代数式表示出a、b、V之间的关系：____________。 (5)若撤走盛有无水氯化钙的U形管，则n(H2)/n(SO2)的数值将_________（填 “偏大”“偏小”或“无影响”）。 (6)反应结束后，为了准确地测量气体体积，读数时应注意的事项是_____________、____________ | ||
| 锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4和碳粉涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下 | ||
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| (1)第①步反应可能产生气体的化学式是________；第②步反应得到的沉淀X的化学式为_______。 (2)第③步反应有锂离子(Li+)生成，其反应的离子方程式是___________________。 (3)四步实验都包含过滤，实验室中过滤实验要使用的玻璃仪器包括_______。 (4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMnO4的质量为18.1 g，第③步反应中加入 20.0 mL 3.0mol/L的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，则至少有______g Na2CO3参加了反应。 | ||
| 用下图所示的装置制取较多量的饱和氯水并探究饱和氯水的有关性质。 | ||
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| 回答下列问题： (1)写出装置丁中发生的化学反应方程式：_____________________。 (2)证明氯水已饱和的现象是________________。 (3)制取结束时，装置丙中的液体含有的微粒是________________（用微粒符号表示）； (4)测定饱和氯水的pH方法是____。若撤去装置乙，直接将装置甲和丙相连。这样做对实验测定结果的影响是____________________。 (5)饱和氯水与石灰石反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。如图所示： | ||
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| Ⅰ在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液黄绿色褪去。 Ⅱ过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强。 Ⅲ为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验： 第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀； 第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体； 将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。 ①能用饱和氯水与石灰石反应制备较浓HClO溶液的原因是____。 ②依据上述实验可推知，Ⅱ的滤液中的溶质除CaCl2、HClO和极少量的氯气外，还含有_____________（写化学式）。 ③写出步骤Ⅲ中，第二份滤液发生的离子反应方程式：____________________。 |