Question

某研究性學習小組在學習金屬鐵的知識后，為了解銅及其常見化合物的性質(zhì)，運用類比的思想提出了如下問題，并進行探究。請幫助完成下列有關研究并填寫有關空白。
（1）【提出問題】
①鐵能與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣，銅能嗎？銅與濃硫酸會發(fā)生反應嗎？
②鐵在潮濕的空氣中易生銹，銅“生銹”需要什么條件？
③氧化鐵能夠被一氧化碳還原，氧化銅可以嗎？氧化銅能直接轉化為氫氧化銅嗎？氧化銅還有哪些性質(zhì)？
④有哪些途徑可以由銅逐步轉變?yōu)闅溲趸�銅？
（2）【查閱資料與問題解決】
①銅不能與稀硫酸發(fā)生置換反應，是因為在金屬活動性順序表中，銅排在             之后。 銅能與濃硫酸發(fā)生反應，其反應方程式為： Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+2H2O+SO2↑此反應中化合價升高的元素是             。
②銅在潮濕的空氣中也能“生銹”形成銅綠，銅綠的主要成分為Cu2 (OH)2 CO3。由此可以推測：銅“生銹”過程中，參與反應的物質(zhì)有銅、氧氣、水和             。
③氧化銅可以在加熱的條件下被一氧化碳等還原成銅，其與一氧化碳反應的化學方程式為；氧化銅不能與水反應生成氫氧化銅，但能與硫酸、鹽酸等發(fā)生復分解反應形成相應的銅鹽；在高溫下，氧化銅能分解成磚紅色的氧化亞銅(Cu2O)和氧氣，反應的化學方程式為             。
④由銅轉化為氫氧化銅，從化學反應的原理看，可以是流程I：

也可以是流程II：

與流程I相比，流程Ⅱ的優(yōu)點是             和                。
還可以有更多的流程。若流程Ⅲ與流程I相比，也是兩步反應，但第一步與銅反應的
試劑不同，則流程Ⅲ中第一步反應的化學方程式為               。

Answer 1

 ①氫．銅．
②二氧化碳．
③　CuO+COCu+CO₂； 4CuO2Cu₂O+O₂↑．
④安全、環(huán)保．
Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag

試題分析：（2）①在金屬活動性順序表中排在氫后面的金屬不能與硫酸發(fā)生置換反應生成氫氣。
在反應“Cu+2H₂SO₄（濃） △ CuSO₄+2H₂O+SO₂↑”中銅元素的化合價由反應前的零價升高為反應后的+2價。
②銅綠的主要成分為Cu₂ (OH)₂ CO₃，其中含有銅、氧、氫、碳等元素。所以銅“生銹”過程中，參與反應的物質(zhì)除有銅、氧氣、水之外，還應該有一種含碳元素且空氣中含有的物質(zhì)—二氧化碳。
③氧化銅可以在加熱的條件下被一氧化碳等還原成銅，其與一氧化碳反應的化學方程式為：CuO+COCu+CO₂；
在高溫下，氧化銅能分解成磚紅色的氧化亞銅(Cu₂O)和氧氣，反應的化學方程式為：4CuO2Cu₂O+O₂↑．
④流程Ⅱ使用的是稀硫酸，與流程I使用濃硫酸相比的優(yōu)點有：安全（濃硫酸的強腐蝕性）、環(huán)保（濃硫酸與銅反應生成的二氧化硫會造成空氣污染）。
流程Ⅲ中第一步與銅反應的物質(zhì)應為在金屬活動性表中排在銅后面的金屬的鹽溶液，即硝酸銀。所以反應的化學方程式為：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag
點評：本題結合科學探究考查了質(zhì)量守恒定律、金屬的化學性質(zhì)、實驗方案的設計等知識點。