某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)金屬鐵的知識后,為了解銅及其常見化合物的性質(zhì),運用類比的思想提出了如下問題,并進行探究.請幫助完成下列有關(guān)研究并填寫有關(guān)空白.
【提出問題】
①鐵能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,銅能嗎?銅與濃硫酸會發(fā)生反應(yīng)嗎?
②鐵在潮濕的空氣中易生銹,銅“生銹”需要什么條件?
③氧化銅能夠被一氧化碳還原,也能被NH3、CH4還原嗎?氧化銅還有哪些性質(zhì)?
④氧化銅能直接轉(zhuǎn)化為氫氧化銅嗎?有哪些途徑可以由銅逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸~?
⑤鐵與硫酸銅溶液可以反應(yīng),鈉可以嗎?
【查閱資料與問題解決】
(1)銅不能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),是因為在金屬活動性順序表中,銅排在
 
之后.
銅能與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2
此反應(yīng)中化合價升高的元素是
 

(2)銅在潮濕的空氣中能通過化合反應(yīng)“生銹”形成銅綠,銅綠的主要成分為Cu2(OH)2CO3.由此可以推測:銅“生銹”過程中,參與反應(yīng)的物質(zhì)有銅、水和
 

(3)氧化銅不能與水反應(yīng)生成氫氧化銅,但可以在加熱的條件下被一氧化碳等還原成銅,也能與硫酸、鹽酸等反應(yīng)形成相應(yīng)的銅鹽和水,請寫出氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 
;在高溫下,氧化銅能分解成磚紅色的氧化亞銅(Cu2O)和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
 

(4)同學(xué)們設(shè)計了以下裝置(夾持、尾氣處理裝置裝置未畫出),實驗中觀察到黑色固體變?yōu)榧t色物質(zhì),無水CuSO4變藍色,同時生成一種無污染的氣體.

證明CuO能被NH3還原.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(5)資料顯示:甲烷具有還原性,可以還原氧化銅,生成CO2和H2O.同學(xué)們對此提出了質(zhì)疑并進行探究.同學(xué)們用純凈的甲烷氣體和如下裝置進行實驗.

①上圖裝置F中盛放的試劑名稱是
 

②上圖裝置的正確連接順序是
 
(填字母,且每套裝置限用一次).
③甲烷還原氧化銅的化學(xué)方程式為:
 

(6)由銅轉(zhuǎn)化為氫氧化銅,從化學(xué)反應(yīng)的原理看,可以是流程I:
Cu
H2SO4(濃)
CuSO4
NaOH溶液
Cu(OH)2
也可以是流程II:
Cu
O2
CuO
H2SO4(稀)
CuSO4
NaOH溶液
Cu(OH)2
與流程I相比,流程Ⅱ的優(yōu)點是
 

(7)某化學(xué)興趣小組把金屬鈉投到硫酸銅溶液中,實驗并非如想 象的有紅色銅析出,而是生成一種藍色沉淀.實驗中到底發(fā)生了怎樣的化學(xué)反應(yīng)?同學(xué)們非常好奇并進行實驗探究.
【查閱資料】鈉是非;顫姷慕饘,能與水發(fā)生劇烈反應(yīng),并放出氣體
【提出猜想】鈉先與水反應(yīng)生成某氣體和溶液,該溶液再與硫酸銅反應(yīng)生成藍色沉淀;
【實驗探究】實驗一:同學(xué)們把一小塊鈉投到裝有少量蒸餾水的試管中,經(jīng)驗純后點燃生成的氣體,聽到“噗”的一聲后燃燒起來;
實驗二:在剩余的溶液中加入硫酸銅溶液,發(fā)現(xiàn)有藍色沉淀.
【實驗總結(jié)】①水與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

②請你判斷猜想
 
(“成立”或“不成立”).
考點:實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,金屬活動性順序及其應(yīng)用,金屬銹蝕的條件及其防護,物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,有關(guān)元素化合價的計算,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式
專題:科學(xué)探究
分析:(1)銅不能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),是因為在金屬活動性順序表中,銅排在氫的后面;在Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2↑中,銅元素的化合價由0價變?yōu)?2價;
(2)銅綠的主要成分為 Cu2(OH)2CO3,由此可以推測:銅“生銹”過程中,參與反應(yīng)的物質(zhì)是銅、氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果.
(3)氧化銅與能與硫酸反應(yīng)形成相應(yīng)的銅鹽和水,寫出氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式;在高溫下,氧化銅能分解成磚紅色的氧化亞銅(Cu2O)和氧氣,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(4)根據(jù)題中信息寫出化學(xué)方程式;
(5)①要證明CH4參與反應(yīng),就是要證明反應(yīng)后生成了CO2和H2O.
②根據(jù)反應(yīng)過程來確定順序,一般驗證氣體先驗證水蒸氣,因為中間反應(yīng)可能帶入水汽.
③寫出甲烷還原氧化銅的化學(xué)方程式;
(6)由題目給出的信息可知,與流程I相比,流程Ⅱ的優(yōu)點是:安全、環(huán)保等;
(7)①根據(jù)上述分析可以知道反應(yīng)生成了氫氧化鈉和水,可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式;
②根據(jù)上述分析可以知道猜想1是正確的,可以據(jù)此解答該題.
解答:解:
(1)通過實驗分析可知:銅不能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),是因為在金屬活動性順序表中,銅排在氫的后面;在Cu+2H2SO4(濃)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2↑中,銅元素的化合價有0價變?yōu)?2價;故答案為:氫;銅
(2)銅綠的主要成分為 Cu2(OH)2CO3,由此可以推測:銅“生銹”過程中,參與反應(yīng)的物質(zhì)是銅、氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果;
(3)氧化銅與能與硫酸反應(yīng)形成相應(yīng)的銅鹽和水,氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;  在高溫下,氧化銅能分解成磚紅色的氧化亞銅(Cu2O)和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式;4CuO
 高溫 
.
 
2Cu2O+O2↑;
(4)CuO能被NH3還原.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O
(5)①要證明甲烷還原氧化銅,只要證明生成物中有CO2和H2O生成即可,所以F裝置應(yīng)是檢驗CO2生成的,用澄清石灰水.
②裝置H是還原CuO,G是用來證明水的生成,F(xiàn)是證明二氧化碳生成,I是處理尾氣,所以順序為HGFI.
③甲烷還原氧化銅的化學(xué)方程式:4CuO+CH4
  △  
.
 
4Cu+CO2+2H2O;
(6)由題目給出的信息可知,與流程I相比,流程Ⅱ的優(yōu)點是無SO2污染空氣、硫元素的利用率高;
(7)①根據(jù)上述分析可以知道反應(yīng)生成了氫氧化鈉和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑;
②根據(jù)上述分析可以知道猜想1是正確的,
答案:
(1)H  Cu    (2)O2、CO2
(3)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O    4CuO
 高溫 
.
 
2Cu2O+O2
(4)3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O
(5)澄清石灰水  HGFI  4CuO+CH4
  △  
.
 
4Cu+CO2+2H2O
(6)無SO2污染空氣、硫元素的利用率高
(7)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑    成立
點評:實驗探究題是近幾年中考的熱點之一,它包括實驗方法和過程的探究,實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等.本題通過實驗資料和實驗分析,得到了正確的結(jié)論,屬于結(jié)論性探究.同學(xué)們要具體分析,綜合掌握.本題是一道綜合性實驗探究題,對培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力有一定的提高.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

一種碳原子的質(zhì)量為m kg,則相對原子質(zhì)量為n的一個硫原子的實際質(zhì)量為(  )
A、
12n
m
kg
B、
mn
12
kg
C、
12
mn
kg
D、
n
12m
kg

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

堿式碳酸銅受熱可生成氧化銅、水和二氧化碳,實驗裝置如圖,試回答下列問題:
(1)為防止加熱時試管炸裂,加熱時,應(yīng)先
 
,后
 
(填“均勻加熱”或“集中加熱”);在反應(yīng)完全停止時,為防止水倒吸使試管炸裂應(yīng)先
 
,后
 
(填“熄滅酒精燈”或“把導(dǎo)管移出石灰水).
(2)說明有氧化銅產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象為
 
,說明有水產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象為
 
,說明有二氧化碳產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象為
 

(3)該實驗驗證了堿式碳酸銅加熱時化學(xué)性質(zhì)
 
(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

圖是A、B、C三種固體物質(zhì)的溶解度曲線圖,請回答:
①A物質(zhì)中混有少量B物質(zhì)時,可采用
 
方法得到較純的A物質(zhì);
②t2℃時將相同質(zhì)量的A、B、C三種物質(zhì)分別加入到100g水中,充分溶解后,只有一種固體物質(zhì)完全溶解了,這種物質(zhì)是
 
;
③t1℃時A、B、C三種物質(zhì)的飽和溶液同時升溫到t2℃,此時溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的大小關(guān)系是
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

氯化鐵溶液能腐蝕銅,工業(yè)上常用此原理生產(chǎn)印刷線路板,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.據(jù)此反應(yīng)原理分析,下列說法不正確的是( 。
A、該反應(yīng)不能作為判定Cu和Fe的金屬活動性順序的依據(jù)
B、一定量的Cu與FeCl3溶液反應(yīng)后的溶液中一定含有FeCl2和CuCl2,可能含有FeCl3
C、金屬Zn與FeCl3溶液的反應(yīng)可類比推知,若反應(yīng)后固體有剩余,則固體中一定含F(xiàn)e,可能含Zn
D、一定量的Zn與FeCl3溶液反應(yīng)后的溶液中一定含有FeCl2和ZnCl2,可能含有FeCl3

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

填寫下列實驗報告:
實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 有關(guān)化學(xué)方程式
向氯化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液和幾滴稀硝酸    
向硫酸銅溶液中滴加氯化鋇溶液和幾滴稀硝酸    
向碳酸鉀溶液中滴加氯化鋇溶液和幾滴稀硝酸    

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為
 
,選用此法的優(yōu)點有(寫三點)
 
 
、
 
.而產(chǎn)生CO2的方法有多種,歸納起來主要有三類:a、燃燒法  b加熱分解法  c、緩慢氧化法.燃燒法舉一例
 
(文字表示,下同),不適宜于實驗室制取的理由有(寫兩點)
 
 
;加熱分解法舉一例
 
,缺點是
 
、
 
;緩慢氧化法舉一例
 
,缺點是
 
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

如圖所示是某同學(xué)設(shè)計的實驗室里加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的裝置圖
(1)寫出用序號所示儀器的名稱.
 
  ②
 
  ③
 
  ④
 
 ⑤
 

(2)指出裝置中五處主要錯誤:
①錯誤:
 

②錯誤:
 

③錯誤:
 

④錯誤:
 

⑤錯誤:
 

(3)給試管加熱的正確方法是,應(yīng)先
 
,然后
 
,目的是
 

(4)收集氧氣最適宜的時刻是
 
,其原因是
 

(5)判斷集氣瓶已集滿氧氣的現(xiàn)象是
 

(6)收集氧氣完畢,停止實驗時,應(yīng)先
 
,后
 
,否則會
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

第二十八屆國際化學(xué)學(xué)會的主題是:讓化學(xué)走向生活,專家認為,沒有化學(xué)就沒有現(xiàn)代的物質(zhì)文明,請用所學(xué)化學(xué)知識回答下列問題.
(1)化學(xué)物質(zhì)可以造福于人類,但有時也會給人類帶來危害.請你再舉出生活中的一種物質(zhì)說明這個問題
 

(2)為保護我市優(yōu)美的環(huán)境,促進經(jīng)濟可持續(xù)全面發(fā)展,請你分別從保護水資源和保護空氣的角度向全市人民各發(fā)出一條倡議:從保護水資源的角度:
 
;從保護空氣的角度:
 

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同步練習(xí)冊答案