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 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 (填试剂化学式)。
(2)配制1 mol/LCuSO4溶液25mL,选用的仪器除烧杯、天平、玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还有 250mL容量瓶250mL容量瓶(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)
①制备Cu(OH)2; ②将Cu(OH)2分别与稀H2SO4和NaOH溶液反应将Cu(OH)2分别与稀H2SO4和NaOH溶液反应。
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固体,于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;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:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
(5)从实验Ⅱ可得出的结论是 固体时低温下,Cu2+稳定;1000℃以上时,Cu+稳定;在酸性环境Cu2+稳定、Cu+不稳定固体时低温下,Cu2+稳定;1000℃以上时,Cu+稳定;在酸性环境Cu2+稳定、Cu+不稳定。
Ⅲ.解决问题3:
设计如下装置:(夹持装置未画出)

当某种氮的气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水硫酸铜变成蓝色,生成物中还有一种无污染的气体Y;将X通入红热的CuO燃烧管完全反应后,消耗0.01 mol X,测得B装置增重0.36 g,并收集到单质气体Y0.28 g;
(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 将红色物质置于稀硫酸中,溶液不变蓝,则证明为铜将红色物质置于稀硫酸中,溶液不变蓝,则证明为铜。
(7)X气体的摩尔质量为 32g/mol32g/mol。
(8)C中发生反应的化学方程式:2CuO+N2H4 △ 2Cu+N2+2H2O2CuO+N2H4 △ 2Cu+N2+2H2O。
△
△
【答案】氢氧化钠溶液;250mL容量瓶;将Cu(OH)2分别与稀H2SO4和NaOH溶液反应;Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;固体时低温下,Cu2+稳定;1000℃以上时,Cu+稳定;在酸性环境Cu2+稳定、Cu+不稳定;将红色物质置于稀硫酸中,溶液不变蓝,则证明为铜;32g/mol;2CuO+N2H4 2Cu+N2+2H2O
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【解答】
【点评】
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(3)铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有(填字母)。
A.都属于p区主族元素
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C.第一电离能都比镁大
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