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某小組根據(jù)SO2既有還原性又有氧化性,探究其能否實現(xiàn)Cu2+→Cu或Cu→Cu2+的轉(zhuǎn)化。
已知:?。螩u+既易被氧化也易被還原,因此水溶液中無法生成水合Cu+。
ⅱ.CuCl為白色固體,難溶于水,可溶于c(Cl-)較大的溶液生成[CuCl3]2-,也可溶于氨水生成[Cu(NH32]+(無色)。
Ⅰ.SO2與Cu2+的反應(yīng)
向試管中通入足量SO2(尾氣處理裝置已略),記錄如下。
裝置 編號 試劑 實驗現(xiàn)象
菁優(yōu)網(wǎng) a 1mol?L-1CuSO4溶液 始終無明顯變化
b 1mol?L-1CuCl2溶液 溶液變綠,進而變棕黃色,一段時間后出現(xiàn)白色沉淀
(1)基態(tài)29Cu+的價層電子排布式為
3d10
3d10
。
(2)將b所得沉淀過濾,充分洗滌,進行下列實驗,證實該沉淀為CuCl。菁優(yōu)網(wǎng)
①證明白色沉淀中有Cu+,推理過程是
深藍色溶液中含[Cu(NH34]2+是無色溶液中的[Cu(NH32]2+被O2氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了白色沉淀中的Cu+
深藍色溶液中含[Cu(NH34]2+是無色溶液中的[Cu(NH32]2+被O2氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了白色沉淀中的Cu+
。
②ⅲ排除了干擾Cl-檢驗的因素。寫出ⅲ中反應(yīng)的離子方程式:
NH3?H2O+H+=
NH
+
4
+H2O
NH3?H2O+H+=
NH
+
4
+H2O
;[Cu(NH34]2++4H+═Cu2++4
NH
+
4
。
(3)進一步證實b中SO2作還原劑,補全實驗方案和預(yù)期現(xiàn)象:取b中反應(yīng)后的上層清液于試管中,
滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀
滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀

(4)由實驗Ⅰ可推知,該條件下:①a中SO2不能將Cu2+還原為Cu+或Cu;
②SO2、CuCl、Cu的還原性由強到弱的順序為
Cu>SO2>CuCl
Cu>SO2>CuCl
。
綜上所述,改變還原產(chǎn)物的價態(tài)或形態(tài)可以影響氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。
Ⅱ.SO2與Cu的反應(yīng)
向試管中通入足量SO2(尾氣處理裝置已略),記錄如下
裝置 編號 試劑 實驗現(xiàn)象
菁優(yōu)網(wǎng) c 3mol?L-1稀硫酸 始終無明顯變化
d 3mol?L-1稀鹽酸 銅片表面變黑,溶液變?yōu)樽厣?/td>
(5)證明d所得棕色溶液含有[CuCl3]2-:用滴管吸取少量棕色溶液,滴入蒸餾水中,出現(xiàn)白色沉淀。用平衡移動原理解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因:
棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小,使CuCl(s)+2Cl-(aq)?[CuCl3]2-(aq),Q>K,反應(yīng)逆向移動,析出CuCl 沉淀
棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小,使CuCl(s)+2Cl-(aq)?[CuCl3]2-(aq),Q>K,反應(yīng)逆向移動,析出CuCl 沉淀
。
(6)經(jīng)進一步檢驗,銅表面黑色物質(zhì)為Cu2S。補全d中反應(yīng)的離子方程式:
6
6
Cu+
1
1
SO2+
12
12
Cl-+
4H+
4H+
1
1
Cu2S+
4
4
[CuCl3]2-+
2H2O
2H2O
。
(7)與c對比,d能發(fā)生反應(yīng)的原因是
Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu 能夠被SO2氧化
Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu 能夠被SO2氧化
。

【答案】3d10;深藍色溶液中含[Cu(NH34]2+是無色溶液中的[Cu(NH32]2+被O2氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了白色沉淀中的Cu+;NH3?H2O+H+=
NH
+
4
+H2O;滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀;Cu>SO2>CuCl;棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小,使CuCl(s)+2Cl-(aq)?[CuCl3]2-(aq),Q>K,反應(yīng)逆向移動,析出CuCl 沉淀;6;1;12;4H+;1;4;2H2O;Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu 能夠被SO2氧化
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:72引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.某小組同學(xué)欲探究濃硝酸的性質(zhì),設(shè)計并完成了下列2個實驗:
    實驗Ⅰ:將玻璃棒在酒精燈上燒至紅熱,迅速插入熱的濃硝酸中,有紅棕色氣體產(chǎn)生。
    實驗Ⅱ:將小塊木炭在酒精燈上灼燒,木炭紅熱,迅速將其投入到熱的濃硝酸中,發(fā)生劇烈反應(yīng),有大量紅棕色氣體產(chǎn)生,液面上方的木炭迅速燃燒發(fā)出光亮。
    (1)木炭與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳,其化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)實驗Ⅰ中濃硝酸受熱分解時,除了產(chǎn)生NO2外還有O2生成,生成O2的原因是(根據(jù)氧化還原規(guī)律分析)
     
    。產(chǎn)生的O2與NO2在同溫同壓下的體積比是
     
    。
    (3)該小組同學(xué)對實驗Ⅱ中“木炭在液面上迅速燃燒發(fā)出光亮”的原因做出了如下3種猜想:
    猜想一:甲同學(xué)認為是空氣中的O2支持木炭燃燒。
    猜想二:乙同學(xué)認為是濃硝酸分解產(chǎn)生的O2支持木炭燃燒。
    猜想三:丙同學(xué)認為是反應(yīng)中產(chǎn)生的
     
    支持木炭燃燒。
    ①根據(jù)木炭在空氣中燃燒的現(xiàn)象,甲同學(xué)的猜想明顯不合理,理由是
     
    。
    ②經(jīng)分析,乙同學(xué)的猜想也不合理,理由是
     
    。
    ③要證實丙同學(xué)的猜想可能是合理的,還需補充的實驗是:把小塊木炭在酒精燈上燒至紅熱,
     
    (請寫出實驗操作、現(xiàn)象)。

    發(fā)布:2024/11/6 8:0:1組卷:35引用:1難度:0.5
  • 2.“帶火星的木條在空氣中不能復(fù)燃,而在氧氣中能復(fù)燃”,某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)這一性質(zhì)進行“NO2能否支持燃燒?”的課題研究.由于實驗室中沒有現(xiàn)成的NO2氣體,該小組的同學(xué)設(shè)計了兩個方案(忽略N2O4的存在對實驗的影響,圖中鐵架臺等夾持儀器均已略去):
    (1)方案Ⅰ、實驗裝置如下圖甲所示:菁優(yōu)網(wǎng)
    ①濃硝酸受熱分解的化學(xué)方程式為:
     

    ②實驗開始后木條上的火星逐漸熄滅,有的同學(xué)得出“NO2不能支持燃燒”的結(jié)論.你認為這一結(jié)論是否正確?
     
    (填“正確”或“不正確”),理由是
     

    (2)方案Ⅱ:實驗裝置如圖乙所示
    ①硝酸銅固體加熱分解的產(chǎn)物有氧化銅、二氧化氮和氧氣,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
     

    ②當(dāng)集氣瓶中充滿紅棕色氣體時,木條復(fù)燃了,有的同學(xué)得出“NO2能支持燃燒”的結(jié)論.你認為這一結(jié)論是否正確
     
    (填“正確”或“不正確”),你的理由是
     

    (3)請你重新設(shè)計一個簡單的實驗方案探究“NO2能否支持燃燒?”.簡述你的實驗方法:
     

    發(fā)布:2024/11/6 8:0:1組卷:44引用:1難度:0.1
  • 3.為測定足量銅與適量一定濃度的硝酸反應(yīng)生成的NO氣體和NO2氣體的物質(zhì)的量之比(用m表示),請從如圖中選用適當(dāng)?shù)膶嶒炑b置,設(shè)計一個合理而簡單的實驗,用于測定m的值。圖中a、b為可開關(guān)的活塞。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    回答下列問題:
    (1)實驗中氣體(NO和NO2)發(fā)生裝置應(yīng)選擇
     
     (填裝置序號)。
    (2)裝置的連接順序是(填各裝置接口的編號,連接裝置及夾持裝置均省略)
     
    。連接各裝置用標(biāo)準(zhǔn)玻璃接口連接而不能用橡膠管連接,為什么?
     
    。
    (3)實驗步驟:
    ①連接好裝置,需要先檢查氣密性,較為簡單的方法是
     
    。
    ②經(jīng)檢驗氣密性良好后,加入需要的試劑,再進行兩步必要的操作:第一,打開b,向E裝置右管中加適量水;第二,打開a,通足量N2,排凈裝置中的空氣后,關(guān)閉活塞a和b。
    ③向B中慢慢加入一定體積一定濃度的硝酸,反應(yīng)開始可見紅棕色氣體,隨著反應(yīng)的進行,氣體顏色逐漸變淺,最后整個裝置內(nèi)氣體完全無色。
    (4)數(shù)據(jù)處理:
    ①實驗前甲、乙兩管液面在同一水平面上,最后讀數(shù)時乙管的液面高于甲管的液面。此時應(yīng)向下移動乙管使兩管液面相平。
    ②用中和滴定法測定C中硝酸的物質(zhì)的量,由于硝酸具有強氧化性,能把酸堿指示劑氧化而褪色。因此,應(yīng)該怎樣設(shè)計中和滴定實驗(僅從原理上說明即可,不必描述具體步驟,試劑任選)
     
    。
    (5)實驗后若量氣管中氣體的體積(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為V(L),C中硝酸的物質(zhì)的量為 n mol,則用含n和V的式子表示m=
     
    。
    (6)實驗后同學(xué)們對上述實驗進行了討論,以下哪些說法合理的是?
     

    A.量氣管讀數(shù)前應(yīng)繼續(xù)通N2將NO完全排至量氣管中
    B.該反應(yīng)中硝酸受熱分解會對結(jié)果測定有影響
    C.反應(yīng)后C中溶液可能倒吸入B

    發(fā)布:2024/11/6 8:0:1組卷:15引用:1難度:0.5
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