某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)金屬鐵的知識(shí)后，為了解銅及其常見(jiàn)化合物的性質(zhì)，運(yùn)用類比的思想提出了如下問(wèn)題，并進(jìn)行探究。請(qǐng)幫助完成下列有關(guān)研究并填寫(xiě)有關(guān)空白。
【提出問(wèn)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(huì)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(wèn)題解決】
（1）銅不能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，是因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)性順序表中，銅排在HH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(jià)升高的元素是CuCu。
（2）銅在潮濕的空氣中能通過(guò)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(cè)：銅“生銹”過(guò)程中，參與反應(yīng)的物質(zhì)有銅、水和O2、CO2O2、CO2。
（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(qǐng)寫(xiě)出氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：
CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCuO+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)方程式為：4CuO 高溫 2Cu2O+O2↑4CuO 高溫 2Cu2O+O2↑。
（4）同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下裝置（夾持、尾氣處理裝置裝置未畫(huà)出），實(shí)驗(yàn)中觀察到黑色固體變?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。
證明CuO能被NH3還原。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH
3
△ 3Cu+N2+3H2O3CuO+2NH
3
△ 3Cu+N2+3H2O。
（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(duì)此提出了質(zhì)疑并進(jìn)行探究。同學(xué)們用純凈的甲烷氣體和如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①上圖裝置F中盛放的試劑名稱是澄清石灰水澄清石灰水。
②上圖裝置的正確連接順序是HGFIHGFI（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：4CuO+CH4 △ 4Cu+CO2+2H2O4CuO+CH4 △ 4Cu+CO2+2H2O。
（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：
CuH2SO4（濃）△CuSO4NaOH溶液Cu（OH）2
也可以是流程Ⅱ：
CuO2△CuOH2SO4（稀）CuSO4NaOH溶液Cu（OH）2
與流程I相比，流程Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)SO2污染空氣、硫元素的利用率高無(wú)SO2污染空氣、硫元素的利用率高。
（7）某化學(xué)興趣小組把金屬鈉投到硫酸銅溶液中，實(shí)驗(yàn)并非如想 象的有紅色銅析出，而是生成一種藍(lán)色沉淀。實(shí)驗(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
【查閱資料】鈉是非?；顫姷慕饘伲芘c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(lán)色沉淀；
【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)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(yàn)純后點(diǎn)燃生成的氣體，聽(tīng)到“噗”的一聲后燃燒起來(lái)；
實(shí)驗(yàn)二：在剩余的溶液中加入硫酸銅溶液，發(fā)現(xiàn)有藍(lán)色沉淀。
【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】①水與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
②請(qǐng)你判斷猜想成立成立（“成立”或“不成立”）。
△
高溫
高溫
△
△
△
△
H
2
S
O
4
（
濃
）
△
N
a
OH
溶液
O
2
△
H
2
S
O
4
（
稀
）
N
a
OH
溶液
【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律；常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法；金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用；金屬銹蝕的條件及其防護(hù)；物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備；有關(guān)元素化合價(jià)的計(jì)算；書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．
【答案】H；Cu；O2、CO2；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；4CuO 2Cu2O+O2↑；3CuO+2NH
3
3Cu+N2+3H2O；澄清石灰水；HGFI；4CuO+CH4 4Cu+CO2+2H2O；無(wú)SO2污染空氣、硫元素的利用率高；2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；成立
高溫
△
△
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：60引用：1難度：0.5
相似題
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1．碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽，化學(xué)小組對(duì)其進(jìn)行了探究。
（1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和（填離子符號(hào)）構(gòu)成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過(guò)多癥，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3？
【查閱資料】
材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO3溶于水時(shí)吸收熱量，Na2CO3溶于水時(shí)放出熱量。
【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計(jì)如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后，將試管中的混合物過(guò)濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
（2）燒杯中冰水的作用是。
（3）能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是（須用到的儀器和藥品：試管、溫度計(jì)、水）。
（4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無(wú)數(shù)據(jù)的原因可能是。
【性質(zhì)探究】
常溫下，取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開(kāi)始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
變化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液顯（填“酸”“堿”或“中”）性，結(jié)合材料三、四從微觀角度說(shuō)明原因：。
（6）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（填字母）。
a.pH＜6.68時(shí)生成的無(wú)色氣體為CO2
b.從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：547引用：4難度：0.5 -
2．關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)碳酸氫鈉
（1）下列關(guān)于碳酸氫鈉的說(shuō)法正確的是。
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過(guò)多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生，乙中，說(shuō)明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2，寫(xiě)出試管甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
資料：無(wú)水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍(lán)色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，紫色石蕊溶液變紅，說(shuō)明碳酸氫鈉受熱易分解，且有和二氧化碳生成。
②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（寫(xiě)出具體步驟和現(xiàn)象）：。
（4）常溫下，興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開(kāi)始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性，結(jié)合材料一、二從微觀角度說(shuō)明原因：。
②根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，可知從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷（填“增大”或“減小”）。發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：88引用：2難度：0.4 -
3．圖是一瓶濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容，某探究小組的同學(xué)對(duì)這瓶硫酸進(jìn)行了如下探究，請(qǐng)你參與．
[查閱資料]濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性，溶于水會(huì)放熱；硫酸鋇不溶于水也不溶于酸．
[探究一]濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放熱．
（1）稀釋濃硫酸時(shí)，所需儀器主要有，應(yīng)如何稀釋濃硫酸？．測(cè)量稀釋前后溶液的溫度，有明顯升高的現(xiàn)象．結(jié)論：濃硫酸溶于水放熱．
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng)．圖10
（2）稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 先用pH試紙測(cè)定稀硫酸的pH，再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩，同時(shí)測(cè)混合液的pH pH逐漸變大，
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應(yīng)．
（3）實(shí)驗(yàn)中僅從溶液pH變大，而不強(qiáng)調(diào)pH≥7，不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論，理由是．
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損，同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不相符．
[提出問(wèn)題]該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否發(fā)生變化？
[實(shí)驗(yàn)探究]（4）取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥沉淀．實(shí)驗(yàn)中如何確定硫酸已完全反應(yīng)．
（5）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)中必須要測(cè)知的數(shù)據(jù)是．
[探究結(jié)論]（6）由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符．該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)98%（填“大于”或“小于”）．發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：38引用：1難度：0.5
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