實(shí)驗(yàn)小組對(duì)NaHSO
3溶液分別與CuCl
2、CuSO
4溶液的反應(yīng)進(jìn)行探究。
實(shí)驗(yàn) |
裝置 |
試劑x |
操作及現(xiàn)象 |
Ⅰ |
|
1 mol?L-1 CuCl2溶液 |
加入2mL CuCl2溶液,得到綠色溶液,30s時(shí)有無(wú)色氣泡和白色沉淀產(chǎn)生,上層溶液顏色變淺。 |
Ⅱ |
1 mol?L-1 CuSO4溶液 |
加入2mL CuSO4溶液,得到綠色溶液,3分鐘未見(jiàn)明顯變化。 |
已知:
Ⅰ.Cu
2+[Cu(NH
3)
4]
2+(深藍(lán)色溶液)
Ⅱ.Cu
+[Cu(NH
3)
2]
+(無(wú)色溶液)
[Cu(NH
3)
4]
2+(深藍(lán)色溶液)
(1)推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ產(chǎn)生的無(wú)色氣體為SO
2,實(shí)驗(yàn)證實(shí)推測(cè)正確:用蘸有碘水的淀粉試紙接近試管口,觀察到
藍(lán)色褪去
藍(lán)色褪去
,反應(yīng)的離子方程式為
。
(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ產(chǎn)生SO
2的原因進(jìn)行分析,提出假設(shè):
假設(shè)a:Cu
2+水解使溶液中c(H
+)增大;
假設(shè)b:Cl
-存在時(shí),Cu
2+與
反應(yīng)生成CuCl白色沉淀,溶液中c(H
+)增大。
①假設(shè)a不合理,實(shí)驗(yàn)證據(jù)是
實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但實(shí)驗(yàn)Ⅱ中未見(jiàn)氣泡
實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但實(shí)驗(yàn)Ⅱ中未見(jiàn)氣泡
;
②實(shí)驗(yàn)表明假設(shè)b合理,實(shí)驗(yàn)I反應(yīng)的離子方程式有
2Cu
2++2Cl
-+
+H
2O═2CuCl↓+
+3H
+2Cu
2++2Cl
-+
+H
2O═2CuCl↓+
+3H
+、H
++
═SO
2↑+H
2O。
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ,提出假設(shè):Cl
-增強(qiáng)了Cu
2+的氧化性。
下述實(shí)驗(yàn)Ⅲ證實(shí)了假設(shè)合理,裝置如圖。實(shí)驗(yàn)方案:閉合K,電壓表的指針偏轉(zhuǎn)至“X”處;向U形管
右側(cè)加入一定量NaCl固體,溶解后,觀察到電壓表指針偏轉(zhuǎn)變大
右側(cè)加入一定量NaCl固體,溶解后,觀察到電壓表指針偏轉(zhuǎn)變大
(補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象)。
(4)將實(shí)驗(yàn)Ⅱ的溶液靜置24小時(shí)或加熱后,得到紅色沉淀。經(jīng)檢驗(yàn),紅色沉淀中含有Cu
+、Cu
2+和
。
①通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅳ證實(shí)紅色沉淀中含有Cu
+和Cu
2+。
實(shí)驗(yàn)Ⅳ:
證實(shí)紅色沉淀中含有Cu
+的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是
一段時(shí)間后,一段時(shí)間后溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色
一段時(shí)間后,一段時(shí)間后溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色
;
②有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅳ不足以證實(shí)紅色沉淀中含有Cu
2+,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅴ,證實(shí)了Cu
2+的存在。實(shí)驗(yàn)Ⅴ的方案和現(xiàn)象是:
取少量純凈的Cu
2O于試管中,滴加足量濃氨水。沉淀溶解,得到無(wú)色溶液,露置一段時(shí)間后溶液變?yōu)樯钏{(lán)色
或圖示表示:
取少量純凈的Cu
2O于試管中,滴加足量濃氨水。沉淀溶解,得到無(wú)色溶液,露置一段時(shí)間后溶液變?yōu)樯钏{(lán)色
或圖示表示:
。
【答案】藍(lán)色褪去;SO
2+I
2+2H
2O═
+2I
-+4H
+;實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ中c(Cu
2+)相同,但實(shí)驗(yàn)Ⅱ中未見(jiàn)氣泡;2Cu
2++2Cl
-+
+H
2O═2CuCl↓+
+3H
+;右側(cè)加入一定量NaCl固體,溶解后,觀察到電壓表指針偏轉(zhuǎn)變大;一段時(shí)間后,一段時(shí)間后溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色;取少量純凈的Cu
2O于試管中,滴加足量濃氨水。沉淀溶解,得到無(wú)色溶液,露置一段時(shí)間后溶液變?yōu)樯钏{(lán)色
或圖示表示: