Question

18．銅是與人類關系非常密切的有色金屬．已知：常溫下，在溶液中Cu²⁺穩(wěn)定，Cu⁺易在酸性條件下發(fā)生反應：2Cu⁺═Cu²⁺+Cu．大多數(shù)+1價銅的化合物是難溶物，如Cu₂O、CuI、CuCl、CuH等．
（1）在CuCl₂溶液中逐滴加入過量KI溶液可能發(fā)生：
a．2Cu²⁺++4I^-═2CuI↓（白色）+I₂
b．2Cu²⁺+2Cl^-+2I^-═2CuCl↓（白色）+I₂．為順利觀察到白色沉淀可以加入的最佳試劑是B．
A．SO₂    B．苯      C．NaOH溶液     D．乙醇
（2）一定條件下，在CuSO₄中加入NH₅反應生成氫化亞銅（CuH）．
①已知NH₅是離子化合物且所有原子都達到稀有氣體的穩(wěn)定結構，請寫出NH₅的電子式：；
②寫出CuH在過量稀鹽酸中有氣體生成的離子方程式：2CuH+2H⁺═Cu+Cu²⁺+2H₂↑；
（3）納米級Cu₂O具有特殊的光學、電學及光電化學性質，在太陽能電池、傳感器、超導體等方面有著潛在的應用，研究制備納米氧化亞銅的方法已成為當前的熱點研究之一．方法一：在新制Cu（OH）₂濁液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，藍色沉淀逐漸轉化為磚紅色，同時產(chǎn)生無色無味的氣體．
①寫出上述制備過程中的總反應方程式4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O=2Cu₂O+N₂↑+7H₂O．
方法二：以銅作陽極，石墨作陰極電解．已知：①銅作陽極時，銅先被氧化生成Cu⁺，后Cu⁺繼續(xù)氧化生成Cu²⁺；②在堿性溶液中CuCl濁液易轉化為Cu₂O．
②以NaOH溶液作為電解質溶液時需添加NaCl，其目的是生成CuCl沉淀，防止被氧化成Cu²⁺，寫出陽極反應方程式Cu+Cl^--e-=CuCl．
③寫出在堿性溶液中CuCl濁液轉化為Cu₂O的離子方程式2CuCl+2OH^-=Cu₂O+H₂O+2Cl^-．
④這樣制得的Cu₂O中往往含有CuCl，請設計實驗證明CuCl的存在取試樣少量于試管中，加入稀硝酸溶解，再加硝酸銀溶液，若生成沉淀，則含有CuCl，若無明顯現(xiàn)象，則無CuCl．

Answer 1

分析 （1）通過查詢CuI₂和CuCl的K_sp可以判斷出那種沉淀更難溶，碘水的顏色影響白色沉淀的觀察，可以選用萃取劑把碘萃取出來；
（2）①NH₅在所有原子都達到稀有氣體的穩(wěn)定結構，說明NH₅是由NH₄⁺和H^-組成的離子化合物；
②CuH溶解在稀鹽酸中，CuH中的H^-失電子，鹽酸中H⁺得電子，產(chǎn)生的氣體為氫氣，在酸性溶液中2Cu⁺=Cu²⁺+Cu；
（3）①根據(jù)“在新制Cu（OH）₂濁液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，藍色沉淀逐漸轉化為磚紅色，同時產(chǎn)生無色無味的氣體”判斷反應物、生成物，然后寫出反應的化學方程式；
②Cu⁺易被氧化，添加NaCl是為了使Cu⁺生成CuCl沉淀；電解池中陽極發(fā)生氧化反應，銅失去1個電子與氯離子結合生成氯化亞銅沉淀，據(jù)此寫出陽極反應方程式；
③確定反應物CuCl、OH^-和生成物Cu₂O，再判斷其它的生成物；
④檢驗Cu₂O中含有CuCl，可以通過檢驗氯離子的方法進行判斷．

解答 解：（1）碘水是棕褐色的影響白色沉淀的觀察，可以用四氯化碳把碘單質萃取出來，由于酒精與水以任意比例混溶，因此不能做萃取劑，
故答案為：B；
（2）①NH₅在所有原子都達到稀有氣體的穩(wěn)定結構，即氮原子最外層達到8電子穩(wěn)定結構，所有氫原子達到2電子穩(wěn)定結構，說明NH₅是由NH₄⁺和H^-組成的離子化合物，電子式為，
故答案為：；
②CuH溶解在稀鹽酸中，CuH中的H^-失電子鹽酸中H⁺得電子，產(chǎn)生的氣體為氫氣，酸性溶液中2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，故離子方程式為：2CuH+2H⁺=Cu²⁺+Cu+2H₂↑
故答案為：2CuH+2H⁺=Cu²⁺+Cu+2H₂↑；
（3）①在新制Cu（OH）₂濁液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，藍色沉淀逐漸轉化為磚紅色，即氫氧化銅沉淀轉化成氧化亞銅；同時產(chǎn)生無色無味的氣體，根據(jù)化合價變化，銅離子化合價降低被還原，能夠被氧化生成無色無味的氣體可能為N、O元素，由于氧氣具有氧化性，不可能生成氧化亞銅，所以該氣體只能是氮氣，根據(jù)化合價升降法配平，反應的化學方程式為：4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O=2Cu₂O+N₂+7H₂O，
故答案為：4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O=2Cu₂O+N₂+7H₂O；
②Cu⁺易被氧化，添加NaCl是為了使Cu⁺生成CuCl沉淀；銅作陽極，石墨作陰極，在含有NaOH的NaCl水溶液中電解，在陽極生成難溶CuCl，陽極電極反應式為：Cu+Cl^--e^-=CuCl，
故答案為：生成CuCl沉淀，防止被氧化成Cu²⁺；Cu+Cl^--e^-=CuCl；
③確定反應物CuCl、OH^-和生成物Cu₂O，判斷其它的生成物為水，然后書寫方程為：2CuCl+2OH^-=Cu₂O+H₂O+2Cl^-，
故答案為：2CuCl+2OH^-=Cu₂O+H₂O+2Cl^-；
④得的Cu₂O中往往含有CuCl，可以通過檢驗混合物中是否含有氯離子的方法來檢驗是否含有CuCl，檢驗方法為：取試樣少量于試管中，加入稀硝酸溶解，再加硝酸銀溶液，若生成沉淀，則含有CuCl，若無明顯現(xiàn)象，則無CuCl，
故答案為：取試樣少量于試管中，加入稀硝酸溶解，再加硝酸銀溶液，若生成沉淀，則含有CuCl，若無明顯現(xiàn)象，則無CuCl．

點評 本題考查較綜合，涉及物質的性質、氧化還原反應及物質的檢驗等，注重化學反應原理的考查，把握習題中的信息及遷移應用能力為解答的關鍵，題目難度中等．