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微专题15 铜及其化合物的性质、制备与实验探究
【知识点梳理】
1．单质铜
(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
(2)化学性质：
①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气中则会被锈蚀，在其表面逐渐
形成一层绿色的铜锈。
有关化学方程式： 2Cu ＋ O ＋ CO ＋ H O == =Cu (OH) CO。
2 2 2 2 2 3
②写出下列化学方程式：
铜在空气中加热： 2Cu ＋ O ===== 2CuO 。
2
铜丝在硫蒸气中反应： 2Cu ＋ S ===== Cu S。
2
铜丝在Cl 中反应： Cu ＋ Cl ===== CuCl 。
2 2 2
2．铜的重要化合物
(1)氧化铜和氧化亚铜
名称 氧化铜 氧化亚铜
颜色 黑色 砖红色与酸反应 CuO＋2H＋=== Cu O＋2H＋===
2
(H＋) Cu2＋＋HO Cu2＋＋Cu＋HO
2 2
(2)氢氧化铜
①物理性质：蓝色不溶于水的固体。
②化学性质及应用：
(3)铜盐
①Cu (OH) CO 的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色
2 2 3
的氧化铜，化学方程式：Cu (OH) CO 2CuO＋CO↑＋HO。
2 2 3 2 2
②CuSO ·5H O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，其受热分解的化学方程式为CuSO ·5H O
4 2 4 2
CuSO ＋5HO，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水 CuSO 遇水变蓝色(生成
4 2 4
CuSO ·5H O)，据此可用来检验水的存在。
4 2
(3)铜盐的毒性。
铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此
人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。
3．铜及其化合物的制备
（1）工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS )冶炼铜的主要流程如下：
2
（2）Cu S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu S冶炼铜及制取CuSO ·5HO的流
2 2 4 2
程图：
Cu S――→Cu――→Cu O、CuO―――――→A――→B――――――――→胆矾
2 2
4．废铜综合利用的常见流程框图模式【专题精练】
1．将3.84g铜粉与一定质量浓硝酸反应，当铜完全溶解时，收集到NO、NO 混合气体
2
2.24L(标准状况下)，则所消耗酸的物质的量是
A．0.1mol B．0.11mol C．0.16mol D．0.22mol
【答案】D
【分析】
根据铜和硝酸的反应，可知消耗的硝酸有两个去处，一个是被还原生成氮的氧化物，一
个是生成硝酸铜，根据元素守恒可得答案。
【解析】
根据铜和硝酸的反应，3Cu+8HNO =3Cu(NO)+2NO↑+4HO，Cu+4HNO3(浓)=
3 3 2 2
Cu(NO )+2NO↑+2H O，可知消耗的硝酸有两个去处，一个是被还原生成氮的氧化物，
3 2 2 2
一个是生成硝酸铜，根据元素守恒n(HNO)= n(NO )+ 2n(Cu(NO ))=
3 x 3 2
，故选D。
2．将1.52g铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，
得到NO 和NO 的混合气体1120 mL（换算为标准状况体积），向反应后的溶液中加入
2 2 4
1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法正确的是（
）
A．该合金中铜与镁的物质的量之比是1:2
B．该浓硝酸中HNO 的物质的量浓度是7.0 mol/L
3
C．NO 和NO 的混合气体中，NO 的体积分数是20%
2 2 4 2 4
D．得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL
【答案】C
【解析】
A．金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，故沉淀中氢氧根的质
量为2.54g-1.52g=1.02g，氢氧根的物质的量为1.02g÷17g/mol=0.06mol，根据电荷守恒可
知，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，令铜、镁合金中Cu、Mg的物质
的量分别为xmol、ymol，则：2x+2y=0.06、64x+24y=1.52，解得x=0.02，y=0.01，故合金
中铜与镁的物质的量之比是2：1，故A错误；
B．该浓硝酸密度为1.40g/mL、质量分数为63%，则该浓硝酸的物质的量浓度为：
mol/L=14.0mol/L，故B错误；
C．标况下，NO 和NO 混合气体的物质的量为：1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，设二氧化氮
2 2 4
的物质的量为amol，则四氧化二氮的物质的量为（0.05-a）mol，根据电子转移守恒可知，
a×1+（0.05-a）×2×1=0.06，解得：a=0.04，NO 的体积分数为 ×100%=20%，故C正
2 4
确；
D．金属离子全部沉淀时，反应后溶质为硝酸钠，根据氮元素守恒可知，硝酸钠的物质的量为0.05L×14mol/L-0.04mol-（0.05-0.04）mol×2=0.64mol，根据钠离子守恒可知n
（NaOH）=n（NaNO ）=0.64mol，故需要氢氧化钠溶液的体积为：0.64mol÷1mol/
3
L=0.64L=640mL，故D错误。
故答案选C。
3．工业上可利用FeCl 溶液腐蚀铜箔的原理制造印刷线路板。将一块铜箔放入
3
500mL1.0mol/L的FeCl 溶液中，经过一段时间后制成了印刷线路板。下列与此有关的叙
3
述正确的是
A．Cu是还原剂，FeCl 是氧化剂 B．腐蚀液中Cl-的浓度明显减小
3
C．腐蚀液的氧化性增强 D．转移的电子一定是0.50mol
【答案】A
【解析】
A．将一块铜箔放入FeCl 溶液中发生反应 ，铜元素化合
3
价升高，Cu是还原剂，铁元素化合价降低，FeCl 是氧化剂，故A正确；
3
B．根据反应的离子方程式 ，腐蚀液中Cl-的浓度不变，故B错
误；
C．氧化剂的氧化性大于氧化产物，根据 ，FeCl 浓度降低，腐
3
蚀液的氧化性减弱，故C错误；
D．参加反应的FeCl 物质的量可能小于0.5mol，转移的电子不一定是0.50mol，故D错误；
3
选A。
4．下列化学方程式中，不能正确解释该反应颜色变化的是
A．“以曾青涂铁，铁赤色如铜”（曾青的主要成分为CuSO ）：Fe+CuSO═FeSO +Cu
4 4 4
B．铜片加入盛有稀硝酸的试管中，瓶口有红棕色气体：2NO+O ═2NO
2 2
C．CuO投入稀硫酸中。黑色固体溶解。溶液呈蓝色：CuO+2H+═Cu2++H O
2
D．向FeI 酸性溶液（浅绿色）中滴入少量HO 稀溶液，溶液变黄：2Fe2+
2 2 2
+H O+2H+═2Fe3++2H O
2 2 2【答案】D
【解析】
A. 曾青中加入Fe粉后，Fe与CuSO 发生置换反应，A不合题意；
4
B. 铜片与稀硝酸反应，生成的NO气体在管口遇O，转化为NO ，B不合题意；
2 2
C. CuO投入稀硫酸中，生成CuSO 和水，C不合题意；
4
D. 由于I-的还原能力比Fe2+强，所以发生反应为2I-+H O+2H+=I +2H O，D符合题意。
2 2 2 2
故选D。
5．取 1LFeCl 溶液腐蚀铜板制作电路板，反应后在此残留液中慢慢加入铁粉，溶液中
3
Fe2+的浓度变化如图所示（加入固体引起的体积变化忽略不计），下列说法不正确的是
A．当n（Fe）=0.5mol 时，发生的离子反应为 Fe+2Fe3+=3Fe2+
B．当 n（Fe）=1.5mol 时，溶液中发生的总反应离子方程式为4Fe3++Cu2++3Fe=7Fe2++Cu
C．当n（Fe）=1mol 时，溶液中 c（Fe2+）=5 mol·L-1
D．腐蚀之前原溶液中 c（Fe3+）=4 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【分析】
因为氧化性顺序为Fe3+ Cu2+ H+，由图可以看出当加入铁在0mol至1mol时是Fe3+和Fe
反应，加入铁在1mol至2mol时是Cu2+和Fe反应，加入铁大于2mol后是H+和Fe反应，因为残留液中加入1molFe即把Fe3+消耗完了，依据Fe 2Fe3+，所以残留液中含有
Fe3+2mol,又因为加入2molFe后残留液中的Cu2+也反应完了，依据 Fe Cu2+所以残留液中
含有Cu2+为1mol，又因为Cu2+ 2Fe3+可得原FeCl 溶液的浓度为4mol/L。
3
【解析】
A.由上述分析可知，当n（Fe）=0.5mol 时，发生的离子反应为 Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A正
确；
B.由上述分析可知，当 n（Fe）=1.5mol 时，溶液中发生的总反应离子方程式为4Fe3+
+Cu2++3Fe=7Fe2++Cu，故B正确；
C.由上述分析可知，当n（Fe）=1mol 时，溶液中 c（Fe2+）=5 mol·L-1。故C正确；
D.由于FeCl 会发生水解，原FeCl 溶液的浓度为4mol/L，则c（Fe3+）略小于4 mol·L-1，
3 3
故D错误；
本题答案为D。
6．已知：Cu O＋2H+=Cu2＋+Cu＋HO；3Cu＋8 HNO (稀)＝3 Cu(NO)＋2NO↑＋4HO，
2 2 3 3 2 2
为检验某金属铜粉末样品中是否含Cu O，某同学设计了如下方案，其中不合理的是
2
A．将足量CO通过灼热样品，冷却后称量，若固体质量减小，则含有Cu O
2
B．将干燥的H 通过灼热样品，再通过无水硫酸铜，若无水硫酸铜变蓝，则含有Cu O
2 2
C．取少量样品，加入稀硝酸，充分振荡后若观察到溶液显蓝色，则含有Cu O
2
D．少量样品，加入稀硫酸，充分振荡后若观察到溶液呈蓝色，则含有Cu O
2
【答案】C
【解析】
A项、将足量CO通过灼热样品，冷却后称量，若固体质量减小，说明含有氧化物，固体
为红色，则含有Cu O，A正确；
2
B项、如含有Cu O，在加热条件下通入氢气，则生成水，通过无水硫酸铜，若无水硫酸
2
铜变蓝，B正确；
C项、铜和Cu O都可与稀硝酸发生氧化还原反应生成铜离子，不能确定是否含有Cu O，
2 2
C错误；
D项、Cu与稀硫酸不反应，由已知信息可知，将固体加入到稀硫酸中，若溶液变蓝色，说明含有Cu O，D正确；
2
故本题选C。
7．氢氧化铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解
生成氧化铜。溶解25.25g二者的混合物，恰好消耗1.0mol·L-1盐酸500mL。灼烧等量的上
述混合物，得到的氧化铜质量为
A．15g B．20g C．30g D．35g
【答案】B
【解析】
混合物加入盐酸发生：Cu(OH) ＋2HCl=CuCl ＋2HO、Cu (OH) CO＋4HCl=2CuCl ＋
2 2 2 2 2 3 2
CO↑＋3HO，恰好消耗盐酸500mL，生成CuCl 物质的量为500×10－3×1/2mol=0.25mol，
2 2 2
其中Cu原子物质的量为0.25mol，灼烧混合物Cu元素最终转化成CuO，因此根据Cu原
子守恒，因此CuO的物质的量为0.25mol，其质量为0.25×80g=20g，故选项B正确。
8．工业上制取硫酸铜采用途径I而不采用途径Ⅱ，这样做的优点是
①节省能源 ②不产生污染大气的SO ③提高了HSO 的利用率 ④提高了Cu的利用率
2 2 4
A．仅①② B．仅②③④ C．仅①②③ D．全部
【答案】C
【分析】
途径I将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入氧气，发生
2Cu+2H SO +O =2CuSO+2H O；途径Ⅱ是2Cu+2H SO (浓) 2CuSO +SO +2H O；结合
2 4 2 4 2 2 4 4 2 2
反应原理进行分析。
【解析】①根据上述分析：途径I反应在常温下就能进行，而途径Ⅱ浓硫酸与铜在加热条件下反应，
所以途径I节省能源，故①正确；
②根据上述分析：途径I反应无污染，而途径Ⅱ浓硫酸与铜在加热条件下反应生成SO ，
2
产生污染大气的SO ，故②正确；
2
③根据上述分析：途径I反应物HSO 中的硫酸根完全转化成生成物中的硫酸根，提高
2 4
HSO 的利用率，故③正确；
2 4
④无论哪一种方法，生成等物质的量的硫酸铜，都需要相同质量的铜，故④错误；
故C符合题意；
故答案：C。
9．某实验小组尝试在钢制钥匙上镀铜。
实验I：将钥匙直接浸入0.4 mol·L－1 CuCl 溶液中，20s后取出，钥匙表面变红，但镀层
2
疏松，用纸即可擦掉。
实验II：用图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红，同时有细小气泡产生，精铜表
面出现少量白色固体。30s后取出钥匙检验，镀层相对实验I略好，但仍能用纸巾擦掉一
部分。经调整实验条件后获得了较好的电镀产品。
实验III：用0.4 mol·L－1 CuSO 溶液代替CuCl 溶液重复实验II，精铜表面未出现白色固
4 2
体。
回答下列问题：
（1）实验I反应的化学方程式是_______。
（2）实验II中钥匙应与电源的_______极连接。
（3）钥匙表面产生的气体是_______。（4）为了避免实验III中钥匙表面产生气体，应该采取的措施是________。
（5）常见化合物中铜元素有+1、+2两种价态，结合实验III推测实验II中精铜表面产生
的白色固体的电极反应式是________。（已知CuOH是一种难溶于水的黄色固体）
【答案】（1）Fe+CuCl =Cu+FeCl （2） 负 （3） H （4） 适当降低c(H+)或降低
2 2 2
电源电压（其他答案合理给分） （5） Cu-e- +Cl- =CuCl
【分析】
本题主要考察电镀的原理，题中所涉及的气体、白色固体，需要结合所学知识去推测。
【解析】
（1）钢制钥匙的主要成分是Fe，实验I的化学方程式是：Fe+CuCl =FeCl +Cu；
2 2
（2）实验II中，钥匙是要被镀铜，则应该做阴极，即与电源的负极连接；
（3）CuCl 溶液呈弱酸性，阴极上会有少量的H+放电形成H，所以钥匙表面的气体为
2 2
H；
2
（4）为避免实验III中药匙表面产生气体，可以适当降低溶液中H+的浓度，或者适当降
低电压；
（5）Cu(II)的化合物一般都是蓝色或绿色，Cu(I)的化合物中，已学的不溶于水的有Cu O
2
（砖红色）、CuOH（黄色）、CuCl（白色），则该白色固体为CuCl，则相应的电极反
应式为：Cu-e- +Cl- =CuCl。
10．铜是生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国
计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）为了保护环境和节约资源，通常先用HO 和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板
2 2
中的铜，最终实现铜的回收利用。写出HO 和稀硫酸的混合溶液与金属铜反应的离子方
2 2
程式：____________________________________。
（2）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：
2Cu O＋Cu S 6Cu＋SO ↑，该反应的氧化剂是________；当生成19.2 g Cu 时，反应
2 2 2
中转移的电子为________ mol。
（3）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO ·5H O(不含能与I－反应的氧
4 2化性杂质)的含量。称取a g试样配成 100 mL 溶液，取出25.00 mL溶液，向其中滴加 KI
溶液后有白色沉淀生成（发生的反应为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I ）；继续滴加 KI 溶液至
2
沉淀不再产生，反应生成的 I 与V mL c mol·L-1NaSO 溶液恰好完全反应（发生的反应
2 2 2 3
为 I ＋ 2NaSO===2NaI ＋ NaSO ） 。 则 试 样 中 CuSO ·5H O 的 质 量 分 数 为
2 2 2 3 2 4 6 4 2
_________________。
【答案】 （1）Cu＋HO ＋2H＋===Cu2＋＋2HO （2）Cu O和Cu S 0.3 （3）
2 2 2 2 2
×100%
【解析】（1）金属铜在酸性环境下和双氧水的反应为：Cu+H O+2H+=Cu2++2H O；
2 2 2
（2）2Cu O＋Cu S 6Cu＋SO ↑，反应中铜元素化合价从+1价降低到0价，硫元素化
2 2 2
合价呈-2价变化为+4价，所以做氧化剂的物质为：Cu O、Cu S；由方程式可知，生成
2 2
6molCu，转移电子6mol，由方程式可知，生成Cu为19.2g÷64g/mol=0.3mol，转移电子
0.3mol×6/6=0.3mol，则生成0.3molCu，转移电子的物质的量为0.3mol；（3）根据反应的
化学方程式可得到比例关系为：
4CuSO •5H O ～ 4Cu2+ ～ 2I ～ 4SO2-
4 2 2 2 3
c×V×10-3mol c×V×10-3mol
试样中CuSO •5H O的质量分数为 。
4 2
11．CuSO 是一种重要化工原料，其制备和有关性质如图所示。
4
（1）途径①②③，更好体现绿色化学思想的是______________。
（2）物质Y具有的性质是_________(填“氧化性”或“还原性”)。（3）混合气体X既能使品红溶液褪色又能使带火星木条复燃，则混合气体X的成分是
_________。
（4）途径①所用混酸中HSO 与HNO 物质的量之比是_________。并写出发生反应的离
2 4 3
子方程式：__________________。
【答案】（1）② （2）还原性 （3） SO 与O （4） 3:2
2 2
【解析】
（1）①Cu与稀硫酸、稀硝酸会发生反应：
，反应产生NO气体，会造成大气污染，
同时浪费原料，因此不符合绿色化学思想；
②2Cu+O +2H SO =2CuSO+2H O，反应物完全转化为生成物，无大气污染物，符合绿色
2 2 4 4 2
化学思想；
③Cu与浓硫酸混合加热，发生反应：Cu+2H SO (浓) CuSO ＋SO ↑+2H O，反应产生
2 4 4 2 2
SO 气体，会造成大气污染，同时浪费原料，因此不符合绿色化学思想；
2
故答案为：②；
（2）向CuSO 溶液中加入过量的NaOH溶液，会发生反应：
4
CuSO +2NaOH=Cu(OH) ↓+Na SO ，然后加热，发生分解：Cu(OH) CuO+HO，在CuO
4 2 2 4 2 2
中Cu元素化合价是+2价，加入物质Y后发生反应产生+1价的Cu O，Cu元素化合价降
2
低，获得电子，被还原，说明物质Y具有还原性；
（3）CuSO 在高温下分解，产生的混合气体X既能使品红溶液褪色又能使带火星木条复
4
燃，则混合气体X的成分是SO 与O；
2 2
（4）途径①反应的离子方程式是： ，产生2个 需要2个HNO，2个HNO 电离产生2个H+，反应需要消耗8个H+，则硫
3 3
酸电离产生的氢离子的数目是8-2=6，需要硫酸的数目是3个，所以所用混酸中HSO 与
2 4
HNO 物质的量之比是3:2。
3
12．某校化学趣味小组的同学在学习了金属的知识后，提出以下猜想：
①在周期表中，Cu、Al位置接近。Cu不如Al活泼，Al(OH) 具有两性，Cu(OH) 也具有
3 2
两性吗？
②一般情况下，＋2价Fe的稳定性小于＋3价Fe，＋1价Cu的稳定性也小于＋2价Cu吗？
③CuO有氧化性，能被H、CO等还原，它能被氨气还原吗？
2
为了验证猜想，需要做研究实验，请补全以下空缺：
（实验方案）
(1)解决猜想①需用到的药品有CuSO 溶液、_______________(填试剂名称)。
4
(2)解决猜想②的实验步骤和现象如下：取98g的Cu(OH) 固体，加热至80℃～100℃时，
2
得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称
量，A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有
红色固体存在。查阅资料得知铜单质及其常见氧化物的颜色如下：
物质名称 铜 氧化亚铜 氧化铜
颜色 红色 红色 黑色
根据以上现象和资料推测，A的化学式为___________，其摩尔质量为____________，写
出A和稀硫酸反应的离子方程式_____________________。
(3)为解决问题③，设计的实验装置为(夹持及尾气处理装置未画出)：
实验中观察到CuO变为红色物质，无水CuSO 变成蓝色，同时生成一种无污染的气体，
4
该气体的化学式为____________。（实验结论）
(4)Cu(OH) 具有两性。证明Cu(OH) 具有两性的实验现象是___________________。
2 2
(5)一般情况下，认为生成物的稳定性大于反应物，根据“实验方案(2)”，得出的+1价Cu
和+2价Cu稳定性大小的结论是________________；________________。
(6)有同学认为NH 与CuO反应生成的红色物质是Cu，也有同学认为该红色物质是Cu和
3
A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH 与CuO反应中生成的红色物质中是否含
3
有A：______________________。
【答案】(1)H SO (HCl)溶液、浓NaOH溶液 (2) Cu O 144g/mol Cu O+2H+＝Cu+Cu2+
2 4 2 2
+H O (3) N (4) Cu(OH) 既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液 (5) 在高于1000℃时，
2 2 2
+1价Cu比+2价Cu稳定 在溶液中+2价Cu比+1价Cu稳定 (6) 取NH 与CuO反应
3
中生成的红色物质少许，加入稀HSO ，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有A，反之
2 4
则无
【分析】
(1)Cu不如Al活泼，可以用硫酸溶液进行验证，要证明Cu(OH) 具有两性，应先加入碱生
2
成Cu(OH) ，再加入过量的碱，看氢氧化铜是否溶解，根据提供的药品可确定还需要的药
2
品；
(2)98g Cu(OH) 固体的物质的量为 =1mol，根据质量守恒，红色固体中含有
2
1molCu，剩余为O元素；依据反应现象书写离子方程式；
(3)根据实验现象结合质量守恒定律分析判断；
(4)根据两性氢氧化物的性质分析解答；
(5)根据在不同温度下反应物的组成确定物质的稳定性；
(6)若固体中含有Cu O，根据Cu O在酸性条件下不稳定，可加入酸进行检验。
2 2
【解析】
(1)Cu不如Al活泼，可以用硫酸溶液进行验证，要证明Cu(OH) 具有两性，应先加入碱生
2
成Cu(OH) ，再加入过量的碱，看氢氧化铜是否溶解，药品中缺少氢氧化钠溶液和稀硫酸
2
(或盐酸)，故答案为：稀硫酸、氢氧化钠溶液；(2)98g Cu(OH) 固体的物质的量为 =1mol，加热分解生成的72g红色固体中含有
2
Cu的质量为1mol，即64g，则氧原子的质量为72g-64g＝8g，n(O)= =0.5mol，
则A中n(Cu)∶n(O)=2∶1，化学式为Cu O，其摩尔质量为144g/mol；向A中加入适量的
2
稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在，说明生成了铜和铜离子，
反应的离子方程式为：Cu O+2H+=Cu+Cu2++H O，故答案为：Cu O；144g/mol；
2 2 2
Cu O+2H+=Cu+Cu2++H O；
2 2
(3)根据题意，氧化铜和氨气反应生成红色物质铜，无水CuSO 变成蓝色，说明生成了水，
4
根据反应遵循质量守恒定律和该气体无污染确定气体为氮气，故答案为：N；
2
(4)如Cu(OH) 具有两性，则Cu(OH) 既能溶解于强酸，又能溶解于强碱，分别生成盐和水，
2 2
故答案为：Cu(OH) 既能溶解于强酸(如盐酸或硫酸)，又能溶解于强碱(如NaOH)溶液；
2
(5)80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，为CuO，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全
部变成红色粉末，说明在较高温度时Cu O稳定，与酸反应生成硫酸铜和铜，说明在酸性
2
条件下+2价的铜稳定，故答案为：在高于1000℃时，Cu+稳定性大于Cu2+；在溶液中，
Cu2+稳定性大于Cu+；
(6)如含有Cu O，Cu O能够与酸反应， Cu O+HSO ＝Cu+CuSO +H O，则溶液变蓝，而
2 2 2 2 4 4 2
铜与稀硫酸不反应，因此实验方法为：取NH 与CuO反应中生成的红色物质少许，加入
3
稀硫酸，如果得到蓝色溶液和红色固体说明有A，如果不溶解说明无A，故答案为：取
NH 与CuO反应后生成的红色物质少许，加入稀硫酸中，若溶液变为蓝色，说明红色物
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质中含有A，反之则无。
13．某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学
实验的绿色化。（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热
c，其目的是_________________________________。
（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝
酸，c中反应的化学方程式是______________________________________。
（3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是__________。
方案 反应物
甲 Cu、浓HNO
3
乙 Cu、稀HNO
3
丙 Cu、O、稀HNO
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（4）该小组还用上述装置进行实验证明酸性：HCl＞HCO＞HSiO，则分液漏斗a中加
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入的试剂是___________，c中加入的试剂是_________，d中加入的试剂是_________；实
验现象为_______________________。
但此实验存在不足之处，改进的措施是___________________________。
【答案】（1）检查装置气密性 （2） Cu+4HNO (浓)=Cu(NO)+2NO↑+2H O （3）
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丙 （4）稀盐酸 大理石(或NaCO 固体) Na SiO 溶液 c中有气泡产生，d中
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生成白色胶状物质(或白色沉淀) 在c、d之间连接一个盛有饱和NaHCO 溶液的洗气瓶
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【解析】（1）关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，c中
气体膨胀，d中产生气泡，停止加热，d中导管内产生一段水柱，则证明装置气密性良好；
（2）铜和浓硝酸反应的方程式为Cu+4HNO (浓)=Cu(NO)+2NO↑+2H O；
3 3 2 2 2
（3）绿色化学即原子节约化学,即所有反应物(的原子)全部(一定是严格的全部)生成所需
产物， ，丙符合；
（4）根据强酸制弱酸的原理，a中加稀盐酸，b中加大理石，c中有气泡，则证明HCl＞
HCO，d中加入NaSiO 溶液，d有白色沉淀，则证明HCO＞HSiO；因盐酸具有挥发
2 3 2 3 2 3 2 3
性，所以二氧化碳气体中可能含有氯化氢，氯化氢和NaSiO 能生成硅酸沉淀，所以在
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c、d之间连接一个盛有饱和NaHCO 溶液的洗气瓶，除去氯化氢。
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