實驗小組對 NaHSO3溶液與可溶性銅鹽溶液的反應(yīng)進(jìn)行探究。
實驗 |
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時有無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分鐘未見明顯變化。 |
已知:
(1)推測實驗Ⅰ產(chǎn)生的無色氣體為SO
2,實驗證實推測正確: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
SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+
SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+
。
(2)對實驗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,Cu
2+與HSO
3-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,實驗證據(jù)是
實驗Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但實驗Ⅱ中未見氣泡
實驗Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但實驗Ⅱ中未見氣泡
;
②實驗表明假設(shè)b合理,實驗I反應(yīng)的離子方程式有
2Cu2++2Cl-+HSO3-+H2O═2CuCl↓+SO42-+3H+
2Cu2++2Cl-+HSO3-+H2O═2CuCl↓+SO42-+3H+
、H
++HSO
3-═SO
2↑+H
2O。
(3)對比實驗Ⅰ、Ⅱ,提出假設(shè):Cl
-增強(qiáng)了Cu
2+的氧化性。
下述實驗Ⅲ證實了假設(shè)合理,裝置如圖。實驗方案: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)全實驗操作及現(xiàn)象)。
(4)將實驗Ⅱ的溶液靜置24小時或加熱后,得到紅色沉淀。經(jīng)檢驗,紅色沉淀中含有Cu
+、Cu
2+和SO
32-。
①通過實驗Ⅳ證實紅色沉淀中含有Cu
+和Cu
2+。
實驗Ⅳ:
證實紅色沉淀中含有Cu
+的實驗證據(jù)是
一段時間后溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色
一段時間后溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色
;
②有同學(xué)認(rèn)為實驗Ⅳ不足以證實紅色沉淀中含有Cu
2+,設(shè)計實驗Ⅳ的對比實驗Ⅴ,證實了Cu
2+的存在。實驗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,得到無色溶液,露置一段時間后溶液變?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,得到無色溶液,露置一段時間后溶液變?yōu)樯钏{(lán)色,或圖示表示:
。
【答案】藍(lán)色褪去;SO
2+I
2+2H
2O═SO
42-+2I
-+4H
+;實驗Ⅰ、Ⅱ中c(Cu
2+)相同,但實驗Ⅱ中未見氣泡;2Cu
2++2Cl
-+HSO
3-+H
2O═2CuCl↓+SO
42-+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,得到無色溶液,露置一段時間后溶液變?yōu)樯钏{(lán)色,或圖示表示: