某研究性学习小组在学习金属铁的知识后，为了解铜及其常见化合物的性质，运用类比的思想提出了如下问题，并进行探究。请帮助完成下列有关研究并填写有关空白。
【提出问题】
①铁能与稀硫酸反应产生氢气，铜能吗？铜与浓硫酸会发生反应吗？
②铁在潮湿的空气中易生锈，铜“生锈”需要什么条件？
③氧化铜能够被一氧化碳还原，也能被NH3、CH4还原吗？氧化铜还有哪些性质？
④氧化铜能直接转化为氢氧化铜吗？有哪些途径可以由铜逐步转变为氢氧化铜？
⑤铁与硫酸铜溶液可以反应，钠可以吗？
【查阅资料与问题解决】
（1）铜不能与稀硫酸发生置换反应，是因为在金属活动性顺序表中，铜排在HH之后。
铜能与浓硫酸发生反应，其反应方程式为：Cu+2H2SO4（浓） △ CuSO4+2H2O+SO2↑
此反应中化合价升高的元素是CuCu。
（2）铜在潮湿的空气中能通过化合反应“生锈”形成铜绿，铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3．由此可以推测：铜“生锈”过程中，参与反应的物质有铜、水和O2、CO2O2、CO2。
（3）氧化铜不能与水反应生成氢氧化铜，但可以在加热的条件下被一氧化碳等还原成铜，也能与硫酸、盐酸等反应形成相应的铜盐和水，请写出氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式：
CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2O；在高温下，氧化铜能分解成砖红色的氧化亚铜（Cu2O）和氧气，反应的化学方程式为：4CuO 高温 2Cu2O+O2↑4CuO 高温 2Cu2O+O2↑。
（4）同学们设计了以下装置（夹持、尾气处理装置装置未画出），实验中观察到黑色固体变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。
证明CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式为3CuO+2NH
3
△ 3Cu+N2+3H2O3CuO+2NH
3
△ 3Cu+N2+3H2O。
（5）资料显示：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O．同学们对此提出了质疑并进行探究。同学们用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。
①上图装置F中盛放的试剂名称是澄清石灰水澄清石灰水。
②上图装置的正确连接顺序是HGFIHGFI（填字母，且每套装置限用一次）。
③甲烷还原氧化铜的化学方程式为：4CuO+CH4 △ 4Cu+CO2+2H2O4CuO+CH4 △ 4Cu+CO2+2H2O。
（6）由铜转化为氢氧化铜，从化学反应的原理看，可以是流程I：
CuH2SO4（浓）△CuSO4NaOH溶液Cu（OH）2
也可以是流程Ⅱ：
CuO2△CuOH2SO4（稀）CuSO4NaOH溶液Cu（OH）2
与流程I相比，流程Ⅱ的优点是无SO2污染空气、硫元素的利用率高无SO2污染空气、硫元素的利用率高。
（7）某化学兴趣小组把金属钠投到硫酸铜溶液中，实验并非如想 象的有红色铜析出，而是生成一种蓝色沉淀。实验中到底发生了怎样的化学反应？同学们非常好奇并进行实验探究。
【查阅资料】钠是非常活泼的金属，能与水发生剧烈反应，并放出气体
【提出猜想】钠先与水反应生成某气体和溶液，该溶液再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀；
【实验探究】实验一：同学们把一小块钠投到装有少量蒸馏水的试管中，经验纯后点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来；
实验二：在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀。
【实验总结】①水与金属钠反应的化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
②请你判断猜想成立成立（“成立”或“不成立”）。
△
高温
高温
△
△
△
△
H
2
S
O
4
（
浓
）
△
N
a
OH
溶液
O
2
△
H
2
S
O
4
（
稀
）
N
a
OH
溶液
【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；无SO2污染空气、硫元素的利用率高；2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；成立
高温
△
△
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：62引用：1难度：0.5
相似题
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1．碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。
（1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和（填离子符号）构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，反应的化学方程式为。
【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？
【查阅资料】
材料一：侯氏制碱的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。
反应结束后，将试管中的混合物过滤洗涤，低温烘干得白色固体。
（2）烧杯中冰水的作用是。
（3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是（须用到的仪器和药品：试管、温度计、水）。
（4）如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是。
【性质探究】
常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化：HCO-3
变化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
变化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液显（填“酸”“碱”或“中”）性，结合材料三、四从微观角度说明原因：。
（6）根据本实验，下列说法错误的是（填字母）。
a.pH＜6.68时生成的无色气体为CO2
b.从0～30s,单位体积溶液中H+数目不断增大
c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液发布：2024/12/25 15:30:1组卷：589引用：4难度：0.5 -
2．图是一瓶浓硫酸标签上的部分内容，某探究小组的同学对这瓶硫酸进行了如下探究，请你参与．
[查阅资料]浓硫酸有强腐蚀性，溶于水会放热；硫酸钡不溶于水也不溶于酸．
[探究一]浓硫酸稀释时会放热．
（1）稀释浓硫酸时，所需仪器主要有，应如何稀释浓硫酸？．测量稀释前后溶液的温度，有明显升高的现象．结论：浓硫酸溶于水放热．
[探究二]稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应．图10
（2）稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为实验步骤 实验现象 实验结论 先用pH试纸测定稀硫酸的pH，再逐滴加入氢氧化钠溶液并不断振荡，同时测混合液的pH pH逐渐变大，
最后pH≥7稀硫酸与氢氧化钠
溶液能发生反应．
（3）实验中仅从溶液pH变大，而不强调pH≥7，不能得出稀硫酸与氢氧化钠溶液一定发生反应的结论，理由是．
[探究三]由于该试剂瓶瓶口密封签已破损，同学们怀疑该浓硫酸的质量分数与标签不相符．
[提出问题]该浓硫酸的质量分数是否发生变化？
[实验探究]（4）取该浓硫酸和足量BaCl2溶液反应，过滤、洗涤、干燥沉淀．实验中如何确定硫酸已完全反应．
（5）为达到实验目的，实验中必须要测知的数据是．
[探究结论]（6）由实验测得的数据计算出的硫酸的质量分数与标签不符．该硫酸的质量分数应98%（填“大于”或“小于”）．发布：2025/1/6 8:0:1组卷：38引用：1难度：0.5 -
3．关于盐的性质研究是一项重要的课题，某兴趣小组以“探究碳酸氢钠的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识碳酸氢钠
（1）下列关于碳酸氢钠的说法正确的是。
A.碳酸氢钠是由Na+和构成HCO-3
B.碳酸氢钠俗称纯碱
C.碳酸氢钠医疗上能用于治疗胃酸过多症
D.碳酸氢钠难溶于水
【任务二】探究碳酸氢钠的性质
（2）探究碳酸氢钠与稀盐酸反应：兴趣小组取适量碳酸氢钠粉末于甲试管中，加入稀盐酸，如图1所示，观察到甲试管中有气泡产生，乙中，说明碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成CO2，写出试管甲中反应的化学方程式。
（3）探究碳酸氢钠的热稳定性：用酒精灯充分加热玻璃管，如图2所示。
资料：无水硫酸铜呈白色，遇水后呈蓝色
①发现玻璃管内无水硫酸铜变蓝，紫色石蕊溶液变红，说明碳酸氢钠受热易分解，且有和二氧化碳生成。
②实验后兴趣小组同学猜想玻璃管A处固体产物仅是Na2CO3而不含有NaOH，请设计实验证明（写出具体步骤和现象）：。
（4）常温下，兴趣小组同学取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化：HCO-3
变化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
变化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。
①根据上述实验可知NaHCO3溶液显碱性，结合材料一、二从微观角度说明原因：。
②根据本实验，可知从0～30s,单位体积溶液中H+数目不断（填“增大”或“减小”）。发布：2024/12/25 17:0:2组卷：94引用：2难度：0.4
