Question

（11分）铜是与人类关系非常密切的常见金属。

Ⅰ．已知常温下，在溶液中Cu²⁺稳定，Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺ = Cu²⁺+ Cu。

（1）CuH中H元素化合价为                  。

（2）目前制备纳米级Cu₂O的一种方法:在氢氧化铜悬浊液中滴入N₂H₄·H₂O水溶液，充分反应后即可得到Cu₂O，同时产生无色无味的气体。上述制备过程中总反应的化学方程式为                 。

（3）一定条件下，在CuSO₄中加入NH₄H反应生成氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在足量稀硫酸中，当产生6.72 L H₂（标准状况下）时，参加反应的硫酸的物质的量为                。

Ⅱ．孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石。其主要成分是xCu（OH）₂·yCuCO₃。某兴趣小组为探究孔雀石组成，利用下图所示的装置（夹持仪器省略）进行实验：

步骤1：检查装置的气密性，将研细的样品置于硬质玻璃管中。

步骤2：称量相关装置的质量，打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭。

步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生。

步骤4：_________________________。

步骤5：冷却至室温，称量相关装置的质量。

（1）请补充步骤4操作内容：_____________________________。

（2）若无装置E，则实验测定的x/y的值将__________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

（3）某同学在实验过程中采集了如下数据：

A．反应前硬质玻璃管与样品的质量163.8g

B．反应后硬质玻璃管中残留固体质量20g

C．装置C实验后增重2.25g

D．装置D实验后增重5.5g

为测定x/y的值，你认为可以选用上述所采集数据中的_______________（写出所有组合的字母代号）任一组即可进行计算，并根据你的计算结果，写出孔雀石组成的化学式____________。

Answer

Ⅰ（1）-1（1分）

（2）4Cu（OH）2 + N2H4·H2O = 2Cu2O + N2↑ + 7H2O（2分）

（3）0.15 mol（2分）

Ⅱ（1）步骤4：打开活塞K，继续通入一段时间空气（1分）；

（2）偏小（1分）；

（3）BC、BD、CD（2分，答错无分，少答一个扣1分）；Cu（OH）2∙CuCO3（2分）

【解析】

试题分析：Ⅰ、（1）CuH是金属氢化物，其中H元素化合价为-1价。

（2）在氢氧化铜悬浊液中滴入N2H4·H2O水溶液，充分反应后即可得到Cu2O，铜元素的化合价由+2价降低到+1价，同时产生无色无味的气体，该气体一定是氮气，氮元素的化合价由-2价升高到0价，根据得失电子守恒和原子守恒配平，上述制备过程中总反应的化学方程式为4Cu（OH）2 + N2H4·H2O = 2Cu2O + N2↑ + 7H2O。

（3）根据化学反应2CuH+H2SO4=2H2↑+CuSO4+Cu，6.72L标准状况下氢气的物质的量为0.3mol，则参加反应的硫酸的物质的量为0.15mol。

Ⅱ、（1）根据题给信息，孔雀石受热分解生成CO2 ，在实验过程中，需要将CO2 吸收，通过测量D中质量的变化来判断生成CO2 的质量，所以步骤4操作为打开活塞K，继续通入一段时间空气。

（2）E装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置，D装置是吸收生成的二氧化碳的，C装置是吸收生成的水的，如果没有装置E，会使D装置质量增重偏大，即生成的二氧化碳质量偏大，则x/y的值会偏小。

（3）孔雀石分解的化学方程xCu（OH）2•yCuCO3（x+y）CuO+xH2O+yCO2↑，要测定x/y的值，可以测定生成的水和二氧化碳的质量，即测定C装置增重的质量和D装置增重的质量，可选CD；若测出反应后玻璃管中样品的质量以及装置C增重的质量，即已知方程式中氧化铜和水的质量关系，可求出x/y的值，可选BC；同样若已知反应后玻璃管中样品的质量以及装置C增重的质量，即已知方程式中氧化铜和二氧化碳的质量关系，可求出x/y的值，则可选BD；答案选BC、BD、CD。利用CD数据计算，根据化学反应xCu（OH）2•yCuCO3（x+y）CuO+xH2O+yCO2↑

18x 44y

2.25 5.5

列方程18x:44y=2.25：5.5，解得x:y=1：1，则孔雀石组成的化学式为Cu（OH）2∙CuCO3。

考点：考查铜及其化合物的性质，化学计算，孔雀石成分的测定等知识。