Question

某興趣小組，對物質(zhì)A的組成和性質(zhì)，進行了如下系列研究：
實驗1：對A的溶液進行了焰色反應(yīng)；現(xiàn)象：火焰呈綠色．
實驗2：從A的溶液中獲取固體A．
實驗3：加熱干燥的固體A9.4g，出現(xiàn)大量的紅棕色氣體，經(jīng)處理集得不溶于水的氣體0.56L（標況下），且該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，殘留黑色固體4.0g．
實驗4：用酒精噴燈再對黑色固體加熱，待固體完全變紅，又集得能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體0.28L（標況下）．
資料：①氧化亞銅屬堿性氧化物，在酸性介質(zhì)中能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)；在空氣中灼燒會轉(zhuǎn)化為黑色固體，而在高溫下較為穩(wěn)定．②酒精燈的火焰溫度一般在400-500℃；酒精噴燈的火焰溫度一般在1000℃左右；
根據(jù)題中信息，回答下列問題：
（1）實驗1中進行焰色反應(yīng)實驗時，一次完整的操作次序為

acaba

（填序號，可重復(fù)）；
a．灼燒           b．用鹽酸清洗鉑絲        c．用鉑絲蘸取待測液
（2）實驗2中如何從溶液中獲取固體A？

蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶

；
實驗中所需主要的儀器有：鐵架臺（附鐵圈）、

蒸發(fā)皿、燒杯、玻璃棒、漏斗

；
（3）實驗3中

經(jīng)處理

集得不溶于水的氣體0.56L，這里的“經(jīng)處理”是將氣體通過

堿石灰（或固體氫氧化鈉）

，然后用排水法收集氣體．
（4）寫出實驗3中的分解反應(yīng)式：

2Cu（NO₃）₂

加熱  .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑

；
（5）寫出實驗4中的分解反應(yīng)式：

4CuO

高溫  .

2Cu₂O+O₂↑

；
（6）實驗4中紅色固體為純凈物，化學(xué)式可以通過計算來確定，也可以通過實驗來進一步確定，請設(shè)計一個簡單的實驗確定方案，并寫出所發(fā)生的反應(yīng)式．

取紅色固體加足量稀硫酸，溶液變藍且仍有紅色固體，可確定原固體為Cu₂O；Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O．或取一定量的紅色固體，在空氣中充分灼燒，根據(jù)灼燒前后固體質(zhì)量變化來確定；
2Cu₂O+O₂

加熱  .

4CuO

．

Answer 1

分析：（1）焰色反應(yīng)是某些金屬或它們的揮發(fā)性化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng)．有些金屬或它們的化合物在灼燒時能使火焰呈特殊顏色，焰色反應(yīng)的步驟為蘸取稀鹽酸灼燒至無色，蘸取試樣灼燒觀察焰色反應(yīng)現(xiàn)象，再蘸取稀鹽酸灼燒至無色；火焰呈綠色說明含銅元素；
（2）從溶液中得到固體的方法一般是通過蒸發(fā)溶劑，冷卻結(jié)晶；蒸發(fā)溶液在蒸發(fā)皿中加熱制成熱飽和溶液，冷卻結(jié)晶得到溶質(zhì)晶體，通過過濾得到固體；
（3）固體加熱生成紅棕色氣體為二氧化氮，處理后得到能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體判斷為氧氣；分解生成二氧化氮、氧氣的通的化合物為硝酸銅；通過堿石灰吸收二氧化氮最后得到氧氣；
（4）依據(jù)（1）（3）分析可知A為Cu（NO₃）₂，受熱分解得到二氧化氮和氧氣和褐色固體判斷為氧化銅，依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物書寫配平化學(xué)方程式；
（5）用酒精噴燈再對黑色固體加熱，待固體完全變紅，又集得能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體判斷氧化銅受熱分解得到氧氣和紅色的氧化亞銅；
（6）實驗4中紅色固體為純凈物氧化亞銅：依據(jù)氧化亞銅屬堿性氧化物，在酸性介質(zhì)中能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成氧化銅和銅；在空氣中灼燒會轉(zhuǎn)化為黑色固體，而在高溫下較為穩(wěn)定，灼燒后生成氧化銅，質(zhì)量增加；

解答：解：（1）①將鉑絲蘸稀鹽酸在無色火焰上灼燒至無色；②蘸取試樣（固體也可以直接蘸�。┰跓o色火焰上灼燒觀察火焰顏色．③將鉑絲再蘸稀鹽酸灼燒至無色，就可以繼續(xù)做新的實驗；故答案為：acaba
（2）從溶液中得到固體的方法一般是通過蒸發(fā)溶劑，冷卻結(jié)晶；蒸發(fā)溶液在蒸發(fā)皿中加熱制成熱飽和溶液，冷卻結(jié)晶得到溶質(zhì)晶體，通過過濾得到固體，過程中用到的儀器有：蒸發(fā)皿、漏斗、玻璃棒、燒杯、；
故答案為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；蒸發(fā)皿、燒杯、玻璃棒、漏斗；
（3）固體加熱生成紅棕色氣體為二氧化氮，處理后得到能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體判斷為氧氣；分解生成二氧化氮、氧氣的通的化合物為硝酸銅；通過堿石灰吸收二氧化氮最后得到氧氣；
故答案為：堿石灰（或固體氫氧化鈉）；
（4）加熱干燥的固體A9.4g，出現(xiàn)大量的紅棕色氣體，經(jīng)處理集得不溶于水的氣體0.56L（標況下），且該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃判斷為O₂，物質(zhì)的量為0.025mol，依據(jù)電子守恒計算A的物質(zhì)的量為0.05mol，A的摩爾質(zhì)量=

9.4g

0.05mol

=188g/mol；驗證為硝酸銅 得到殘留黑色固體4.0g，為氧化銅；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu（NO₃）₂

加熱  .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑
故答案為：2Cu（NO₃）₂ 

加熱  .

 2CuO+4NO₂↑+O₂↑
（5）依據(jù)推斷4.0g黑色固體為氧化銅，物質(zhì)的量為0.05mol，所以用酒精噴燈再對黑色固體加熱，待固體完全變紅，又集得能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，依據(jù)生成氧氣物質(zhì)的量為0.0125mol；電子轉(zhuǎn)移為0.05mol，所以判斷氧化銅分解生成+1價銅的化合物，判斷生成物質(zhì)為氧化亞銅和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4CuO  

高溫  .

 2Cu₂O+O₂↑；
故答案為：4CuO

高溫  .

2Cu₂O+O₂↑；
（6）實驗4中紅色固體為純凈物，化學(xué)式可以通過計算來確定，也可以通過實驗來進一步確定，依據(jù)氧化亞銅屬堿性氧化物，在酸性介質(zhì)中能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成氧化銅和銅；在空氣中灼燒會轉(zhuǎn)化為黑色固體，而在高溫下較為穩(wěn)定，灼燒后生成氧化銅，質(zhì)量增加；方法為：取紅色固體加足量稀硫酸，溶液變藍且仍有紅色固體，可確定原固體為Cu₂O；
Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O．（或取一定量的紅色固體，在空氣中充分灼燒，根據(jù)灼燒前后固體質(zhì)量變化來確定；2Cu₂O+O₂ 

加熱  .

 4CuO）；
故答案為：取紅色固體加足量稀硫酸，溶液變藍且仍有紅色固體，可確定原固體為Cu₂O；Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O．（或取一定量的紅色固體，在空氣中充分灼燒，根據(jù)灼燒前后固體質(zhì)量變化來確定；2Cu₂O+O₂

加熱  .

4CuO）；

點評：本題考查了物質(zhì)組成的實驗分析和定量測定，主要是硝酸銅的分解產(chǎn)物判斷，氧化銅分解產(chǎn)物判斷，實驗方案的設(shè)計和反應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用，質(zhì)量變化，題干信息的應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．