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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(shí)現(xiàn)Cu2+→Cu或Cu→Cu2+的轉(zhuǎn)化。
已知:i.水合Cu+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(hào) 試劑 實(shí)驗(yàn)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(jìn)而變棕黃色,一段時(shí)間后出現(xiàn)白色沉淀
??(1)CuCl2溶液呈酸性的原因
C
u
2
+
+
2
H
2
O
?
C
u
OH
2
+
2
H
+
C
u
2
+
+
2
H
2
O
?
C
u
OH
2
+
2
H
+
(用離子方程式解釋)。
(2)將b所得沉淀過濾,充分洗滌,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),證實(shí)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(lán)色溶液中含
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
,是無色溶液中的
[
C
u
N
H
3
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(lán)色溶液中含
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
,是無色溶液中的
[
C
u
N
H
3
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(yàn)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(jìn)一步證實(shí)b中SO2作還原劑,補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)到弱的順序?yàn)?
Cu>SO2>CuCl
Cu>SO2>CuCl
。
綜上所述,改變還原產(chǎn)物的價(jià)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(hào) 試劑 實(shí)驗(yàn)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所得棕色溶液中含有[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(dòng)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-,Q>K,反應(yīng)逆向移動(dòng),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-,Q>K,反應(yīng)逆向移動(dòng),析出CuCl沉淀
。
(6)經(jīng)進(jìn)一步檢驗(yàn),銅表面黑色沉淀為Cu2S。補(bǔ)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能夠發(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】
C
u
2
+
+
2
H
2
O
?
C
u
OH
2
+
2
H
+
;深藍(lán)色溶液中含
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
,是無色溶液中的
[
C
u
N
H
3
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-,Q>K,反應(yīng)逆向移動(dòng),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(diǎn)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:2024/8/23 0:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)中用濃硝酸和銅反應(yīng)制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃燒.其實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)閍→
     
     
     
     
    →f.
    裝置C、裝置D的作用分別是
     
    、
     

    (2)實(shí)驗(yàn)開始后,能證明二氧化氮支持燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:
     

    (3)等物質(zhì)的量的二氧化氮和碳反應(yīng),生成兩種氣體物質(zhì),且其物質(zhì)的量之比為1:1.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
     

    發(fā)布:2024/11/13 8:0:1組卷:11引用:1難度:0.5
  • 2.某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)中用濃硝酸和銅反應(yīng)制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃燒,其實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)閍→
     
     
     
     
    →f.裝置C的作用
     
    、裝置D的試劑是
     

    (2)已知二氧化氮和碳在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成兩種物質(zhì)的量比為2:1的無毒氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
     

    發(fā)布:2024/11/13 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)方案來研究硝酸的性質(zhì).
    (1)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置來證實(shí)稀稍酸與銅反應(yīng),步驟如下.
    A.檢驗(yàn)50ml針筒的氣密性.
    B.抽出活栓,往針筒內(nèi)放入一小塊銅片,把針筒活栓推到底,將針筒下端玻璃管浸入蒸餾水中,抽拉活栓,吸入約10mL蒸餾水,發(fā)現(xiàn)針筒內(nèi)仍有空氣,然后針頭朝上倒放,推活栓,使針頭內(nèi)充滿水.
    C.將針筒下端玻璃管浸入濃硝酸中,抽拉活栓,緩緩吸入4mL濃硝酸,將針筒下端套上橡皮管,然后用鐵夾夾?。?br />回答以下相關(guān)問題:
    ①一段時(shí)間后在針筒內(nèi)觀察到溶液顏色為藍(lán)色,有
     
    色氣體產(chǎn)生.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    ②反應(yīng)停止后,針筒內(nèi)產(chǎn)生了氣體,要驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是NO,還需進(jìn)一步進(jìn)行的操作是
     

    (2)乙組同學(xué)也用此裝置直接抽取濃硝酸和銅反應(yīng),發(fā)現(xiàn)溶液是綠色的,為了探究綠色的原因,乙組同學(xué)又做了三組對比實(shí)驗(yàn),具體如表:
    m(Cu)/g硝酸(過量)溶液顏色
    A1濃HNO3(4mL)溶液為綠色
    1稀HNO3(4mL)溶液為藍(lán)色
    B0.5濃HNO3(4mL)溶液為綠色
    1稀HNO3(4mL)溶液為藍(lán)色
    C2濃HNO3(4mL)溶液為綠色
    1稀HNO3(4mL)溶液為藍(lán)色
    根據(jù)乙組同學(xué)三組對比實(shí)驗(yàn)回答問題:
    ①一種觀點(diǎn)認(rèn)為:這可能是Cu2+濃度差異的結(jié)果,你同意這種看法嗎?
     
    (填“同意”或“不同意”),原因是
     
    .結(jié)合表格信息加以闡述)
    ②另一種觀點(diǎn)認(rèn)為:溶液呈綠色是銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的NO2溶于過量濃硝酸顯黃色,加上和藍(lán)色的硝酸銅溶液混在一起,使溶液呈綠色.為了驗(yàn)證推斷是否正確,三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了三種方案,并進(jìn)行驗(yàn)證:
    方案一:將綠色溶液轉(zhuǎn)移至試管,并給試管加熱片刻,立即看到大量紅棕色氣體產(chǎn)生.認(rèn)為該氣體一定是溶解在溶液中的NO2,但也有同學(xué)持有異議.請分析原因
     

    方案二:用雙氧水和二氧化錳制得氧氣,并把氧氣緩緩?fù)ㄈ刖G色溶液中,觀察溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色.請用方程式表示溶液顏色變化的反應(yīng)原理
     

    方案三:往藍(lán)色溶液中緩緩?fù)ㄈ隢O2氣體,溶液顏色變綠色.
    ③從環(huán)保的角度看,你認(rèn)為三個(gè)方案中最好的是哪一個(gè)
     

    發(fā)布:2024/11/13 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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