Question

3．Cu₂O是一種具有良好光電效應(yīng)的材料，某學(xué)習(xí)小組探究制備Cu₂O的方法．
【查閱資料】
①CuSO₄與Na₂SO₃溶液混合可制備Cu₂O．
②Cu₂O為磚紅色固體；酸性條件下生成Cu²⁺和Cu．
③Cu₂O和Cu（SO₃）₂^3-可以相互轉(zhuǎn)化Cu₂O$?_{Cu_{2}+}^{SO_{32}-}$ Cu（SO₃）₂^3-（無色）
（1）完成CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應(yīng)制Cu₂O的離子方程式：
□Cu²⁺+□SO₃^2-+□2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□Cu₂O↓+□1SO₄^2-+□HSO₃^-
【實(shí)驗(yàn)探究】

操作	現(xiàn)象
	i有黃色沉淀出現(xiàn)，隨著Na2SO3溶液的滴入，沉淀增加，當(dāng)加到5mL時(shí)，溶液的藍(lán)色消失． ii將試管加熱，黃色沉淀變?yōu)榇u紅色，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生． iii在加熱條件下，繼續(xù)滴入Na2SO3溶液，磚紅色沉淀減少，當(dāng)加到10mL時(shí)，沉淀完全溶解，得無色溶液．

（2）證明ii中磚紅色沉淀是Cu₂O的試劑最好選用D．
A．濃硝酸    B．稀硝酸    C．濃硫酸    D．稀硫酸
（3）經(jīng)檢驗(yàn)i中黃色沉淀含有Cu₂SO₃，ii中沉淀由黃色變磚紅色的化學(xué)方程式是Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑．
（4）iii中磚紅色沉淀消失的原因是c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移動(dòng)，磚紅色沉淀消失．
（5）在加熱條件下，若向2mL0.25mol•L^-1Na₂SO₃溶液中滴加0.25mol•L^-1CuSO₄溶液至過量，預(yù)期觀察到的現(xiàn)象是得到無色溶液，后來產(chǎn)生磚紅色沉淀，并有刺激性氣味氣體生成．
（6）由上述實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應(yīng)制備Cu₂O，應(yīng)控制的條件是反應(yīng)溫度、CuSO₄和Na₂SO₃的物質(zhì)的量之比．
（7）若先向KOH溶液中加入一定量的CuSO₄溶液，再加入一定量的肼（N₂H₄），加熱并保持反應(yīng)體系的溫度在90℃，反應(yīng)完全后，分離、洗滌、真空干燥所得到的固體為納米氧化亞銅．檢驗(yàn)反應(yīng)混合體系內(nèi)納米Cu₂O已經(jīng)生成的實(shí)驗(yàn)方法是丁達(dá)爾效應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應(yīng)生成氧化亞銅和硫酸根一個(gè)銅離子降低1價(jià)，一個(gè)亞硫酸根升高2價(jià)，化合價(jià)升高和降低的總數(shù)相等配平得到離子方程式；
（2）依據(jù)反應(yīng)Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，反應(yīng)現(xiàn)象為生成銅單質(zhì)和藍(lán)色溶液；
（3）Cu₂SO₃易分解生成氧化亞銅和二氧化硫；
（4）Cu₂O能與Na₂SO₃反應(yīng)生成Cu（SO₃）₂^3-；
（5）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應(yīng)生成Cu₂O；
（6）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應(yīng)得到Cu₂O，Cu₂O和亞硫酸銅反應(yīng)生成無色Cu（SO₃）₂^3-；
（7）反應(yīng)混合體系內(nèi)納米Cu₂O形成的是膠體，檢驗(yàn)納米Cu₂O，是檢驗(yàn)溶液是否具有丁達(dá)爾效應(yīng)；

解答 解：（1）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應(yīng)生成氧化亞銅和硫酸根一個(gè)銅離子降低1價(jià)，一個(gè)亞硫酸根升高2價(jià)，離子方程式：2Cu²⁺+5SO₃^2-+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$1Cu₂O+1SO₄^2-+4HSO₃^-，故答案為：2，5，2H₂O，1，1SO₄^2-，4；
（2）Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，取少量磚紅色沉淀于試管中，加入稀硫酸，溶液變?yōu)樗{(lán)色，說明磚紅色沉淀是Cu₂O，故選D，故答案為：D；
（3）Cu₂SO₃易分解生成氧化亞銅，化學(xué)方程式Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑，故答案為：Cu₂SO₃═Cu₂O+SO₂↑；
（4）Cu₂O能與Na₂SO₃反應(yīng)生成無色Cu（SO₃）₂^3-，c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移動(dòng)，磚紅色沉淀消失
故答案為：c（SO₃^2-）增大，使Cu₂O?Cu（SO₃）₂^3-平衡正向移動(dòng)，磚紅色沉淀消失；
（5）在加熱條件下，若向2mL0.25mol•L^-1Na₂SO₃溶液中滴加0.25mol•L^-1CuSO₄溶液至過量，CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應(yīng)得到無色溶液，后來產(chǎn)生磚紅色沉淀，并有刺激性氣味氣體生成，
故答案為：得到無色溶液，后來產(chǎn)生磚紅色沉淀，并有刺激性氣味氣體生成；
（6）CuSO₄溶液和Na₂SO₃溶液反應(yīng)得到Cu₂O，Cu₂O和亞硫酸銅反應(yīng)生成無色Cu（SO₃）₂^3-，應(yīng)控制較高的反應(yīng)溫度；CuSO₄和Na₂SO₃的物質(zhì)的量之比約為1：1，故答案為：反應(yīng)溫度；CuSO₄和Na₂SO₃的物質(zhì)的量之比；
（7）檢驗(yàn)納米Cu₂O，在檢驗(yàn)溶液是否具有丁達(dá)爾效應(yīng)，故答案為：丁達(dá)爾效應(yīng)；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握題給信息，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，題目難度不大．