Question

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，

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______（“成立”或“不成立”）．

Answer 1

（1）通过实验分析可知：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，铜排在氢的后面；在Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑中，铜元素的化合价有0价变为+2价；故答案为：氢；铜
（2）铜绿的主要成分为 Cu₂（OH）₂CO₃，由此可以推测：铜“生锈”过程中，参与反应的物质是铜、氧气、水和二氧化碳共同作用的结果；
（3）氧化铜与能与硫酸反应形成相应的铜盐和水，氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式CuO+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；4CuO

高温  .

2Cu₂O+O₂↑；
（4）CuO能被NH₃还原．该反应的化学方程式为3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O
（5）①要证明甲烷还原氧化铜，只要证明生成物中有CO₂和H₂O生成即可，所以F装置应是检验CO₂生成的，用澄清石灰水．
②装置H是还原CuO，G是用来证明水的生成，F是证明二氧化碳生成，I是处理尾气，所以顺序为HGFI．
③甲烷还原氧化铜的化学方程式：4CuO+CH₄

△   .

4Cu+CO₂+2H₂O；
（6）由题目给出的信息可知，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；
（7）①根据上述分析可以知道反应生成了氢氧化钠和水，该反应的化学方程式为：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑；
②根据上述分析可以知道猜想1是正确的，
答案：
（1）H  Cu    （2）O₂、CO₂
（3）CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O    4CuO

高温  .

2Cu₂O+O₂↑
（4）3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O
（5）澄清石灰水  HGFI  4CuO+CH₄

△   .

4Cu+CO₂+2H₂O
（6）无SO₂污染空气、硫元素的利用率高
（7）2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑    成立