Question

科研人員發(fā)現(xiàn)，一些化學(xué)反應(yīng)在固體之間發(fā)生和在水溶液中發(fā)生，產(chǎn)物不同．銅合金是人類使用最早的金屬材料，銅在化合物中的常見化合價有+l、+2．將CuCl₂?2H₂O晶體和NaOH固體混合研磨，生成物中有一黑色的固體A．A不溶于水，但可溶于稀硫酸生成藍色溶液B．
（1）A的化學(xué)式為

 

；A不同于CuCl₂和NaOH在溶液中反應(yīng)所得產(chǎn)物的可能原因是

 

．（2）在含0.02molB的溶液中加入適量氨水恰好完全反應(yīng)，得到淺藍色沉淀C和無色的溶液D；C溶于鹽酸后，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀；無色的溶液D中加入足量的NaOH，加熱收集到無色有刺激性氣味的氣體E．
①通過計算確定C的化學(xué)式為

 

．
②E是

 

（填物質(zhì)名稱），E在標準狀況下的體積為

 

mL．
（2）若向B中加過量氨水后再通入SO₂至微酸性，最終得到白色沉淀F和無色的溶液．分析知，F(xiàn)是不含結(jié)晶水的復(fù)鹽，其部分元素的質(zhì)量分數(shù)為：Cu 39.31%、S 19.84%、N 8.67%．
①通過計算確定F的化學(xué)式

 

．
②寫出由B生成F的化學(xué)方程式

 

．
（3）將F與中等濃度的硫酸混合加熱，會放出無色有刺激性氣味的氣體，析出紫紅色沉淀，同時得到藍色的溶液．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）氯化銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅，氫氧化銅分解生成氧化銅；研磨過程中產(chǎn)生大量的熱能夠使氫氧化銅分解；
（2）氧化銅溶于水生成B硫酸銅，含0.02molB硫酸銅與氨水反應(yīng)，生成得到淺藍色沉淀C和無色的溶液D，C溶于鹽酸后，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀，為硫酸鋇沉淀，依據(jù)沉淀的量計算C中含有硫酸根離子的物質(zhì)的量；無色的溶液D中加入足量的NaOH，加熱收集到無色有刺激性氣味的氣體E，結(jié)合硫酸銅與氨水反應(yīng)，可知E為氨氣，則D中含有陰離子硫酸根離子；
（2）①依據(jù)F中各元素的質(zhì)量分數(shù)計算各元素原子的個數(shù)之比，依據(jù)復(fù)鹽的結(jié)構(gòu)組成確定化學(xué)式；
②硫酸銅與氨水、二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銅銨、硫酸銨和水；
（3）由題意知道：Cu（NH₄）SO₃與中等濃度的硫酸混合加熱，生成二氧化硫、銅、硫酸銅、硫酸銨和水，據(jù)此寫出方程式．

解答： 解：（1）將CuCl₂?2H₂O晶體和NaOH固體混合研磨，氯化銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅，研磨過程中產(chǎn)生大量的熱能夠使氫氧化銅分解生成黑色固體A氧化銅，
故答案為：CuO；固相反應(yīng)中放出的熱量使Cu（OH）₂分解生成CuO；
（2）氧化銅溶于水生成B硫酸銅，含0.02molB硫酸銅與氨水反應(yīng)，生成得到淺藍色沉淀C和無色的溶液D，C溶于鹽酸后，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀，為硫酸鋇沉淀，含有硫酸根離子的物質(zhì)的量為：

2.33g

233g/mol

=0.01mol；
無色的溶液D中加入足量的NaOH，加熱收集到無色有刺激性氣味的氣體E為氨氣，無沉淀生成說明D中不含銅離子，C中銅離子的物質(zhì)的量為0.02mol，
所以C中含有銅離子0.02mol，硫酸根離子0.01mol，依據(jù)電荷守恒可知C中還應(yīng)含有0.02mol氫氧根離子，反應(yīng)消耗0.02molNH₃?H₂O生成D硫酸銨為0.01mol，所以C為Cu₂（OH）₂SO₄；依據(jù)2NH₄⁺+2OH^-

△   .

2NH₃↑，0.01mol硫酸銨與足量氫氧化鈉反應(yīng)生成氨氣0.02mol，標況下氣體的體積為：0.02mol×22.4L/mol=0.448L，即448ml；
故答案為：①Cu₂（OH）₂SO₄；②氨氣；448；
（2）①由題意知F是不含結(jié)晶水的復(fù)鹽，其部分元素的質(zhì)量分數(shù)為：Cu 39.31%、S 19.84%、N 8.67%，其原子個數(shù)之比n（Cu）：n（S）：n（N）=

39.31

64

：

19.84

32

：

8.67

14

=1：1：1，因為F為復(fù)鹽，所以氫原子個數(shù)至少為4，則n（O）=3，所以F的化學(xué)式為：Cu（NH₄）SO₃；
故答案為：Cu（NH₄）SO₃；
②硫酸銅與氨水、二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銅銨、硫酸銨和水，化學(xué)方程式為：2CuSO₄+8NH₃?H₂O+3SO₂=2Cu（NH₄）SO₃+3（NH₄）₂SO₄+4H₂O；
故答案為：2CuSO₄+8NH₃?H₂O+3SO₂=2Cu（NH₄）SO₃+3（NH₄）₂SO₄+4H₂O；
（3）Cu（NH₄）SO₃與中等濃度的硫酸混合加熱，生成二氧化硫、銅、硫酸銅、硫酸銨和水，化學(xué)方程式為：2Cu（NH₄）SO₃+2H₂SO₄

△   .

Cu+CuSO₄+2SO₂+（NH₄）₂SO₄+2H₂O；
故答案為：2Cu（NH₄）SO₃+2H₂SO₄

△   .

Cu+CuSO₄+2SO₂+（NH₄）₂SO₄+2H₂O．

點評：本題考查了銅及其化合物的性質(zhì)，題目難度較大，側(cè)重考查學(xué)生分析問題解決問題的能力，通過實驗確定反應(yīng)方程式為該題難點．