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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
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,補全實驗方案和預期現(xiàn)象:取b中反應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能否發(fā)生。
Ⅱ.SO2與Cu的反應
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,反應逆向移動,析出CuCl 沉淀
。
(6)經(jīng)進一步檢驗,銅表面黑色物質為Cu2S。補全d中反應的離子方程式:
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)生反應的原因是
Cl-與Cu+結合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu 能夠被SO2氧化
Cl-與Cu+結合成[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,反應逆向移動,析出CuCl 沉淀;6;1;12;4H+;1;4;2H2O;Cl-與Cu+結合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu 能夠被SO2氧化
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:76引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.某校研究性學習小組同學在實驗時把SO2通入裝有1mol/L BaCl2溶液的試管中,出現(xiàn)了白色渾濁物.
    (1)實驗小組的同學根據(jù)沉淀溶解平衡原理查閱了工具書上的相關數(shù)據(jù),經(jīng)過計算推導得出:常溫下即使把SO2通入1mol/L BaCl2溶液中至飽和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色渾濁物只能是BaSO4.你認為所查閱的數(shù)據(jù)為:BaSO3的溶度積或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3).
    (2)二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,而實際受到空氣和溶液氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象.為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學小組設計了如下實驗裝置,實驗操作步驟如圖:
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    ①氣密性檢查完好后,在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒,通過長頸漏斗注入稀硫酸.打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導入到后續(xù)裝置.
    ②D中氣泡均勻冒出并驗純D中氣泡均勻冒出后后關閉活塞,將裝置D的導管插入燒杯中.
    ③通過裝置B的分液漏斗滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體進入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清.
    ④打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導入后續(xù)裝置一段時間.
    ⑤將盛有BaCl2溶液的試管從裝置中取出,拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水,隨即出現(xiàn)白色渾濁,滴加稀鹽酸并振蕩,白色渾濁不消失.
    ⑥拆卸裝置,清洗儀器,處理剩余藥品.
    請回答下列問題
    (2)實驗步驟①和③的空白處使用的儀器名稱分別為
     
    、分液漏斗;
    (3)反應開始前,先向制取SO2的裝置中通入純凈的A中產(chǎn)生的氫氣,其作用是:
     

    (4)裝C中苯的作用是
     

    (5)裝置D的目的 除去SO2防止污染
     
    ;
    (6)寫出實驗步驟⑤試管中發(fā)生反應的化學方程式
     
    、SO2+H2O2=H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl.

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:52引用:1難度:0.1
  • 2.(1)某校研究性學習小組同學用如圖1所示實驗時發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,且白色沉淀不溶于鹽酸.二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,實際因受到空氣和溶液中氧氣的影響而產(chǎn)生沉淀.
    ①寫出加熱時試管中發(fā)生反應的化學方程式
     

    ②用離子方程式表示生成該白色沉淀的原因:
     

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    (2)為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學小組設計了如圖2所示的實驗裝置.請回答下列問題:
    ①檢查裝置A氣密性的方法是
     

    ②裝置B中反應開始前,應進行的操作是
     

    ③裝置C中苯的作用是
     
    ;
    ④裝置B中反應結束后,需再打開裝置A中活塞,將產(chǎn)生的氫氣導入后續(xù)裝置一段時間,目的是
     
    ;
    ⑤一同學取實驗后的C中溶液少許,滴加一種無色溶液,也產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀,滴加的試劑不可能是下列物質中的
     
    ,
    A、NaOH溶液    B、新制氯水    C、H2O2溶液      D、酸性KMnO4溶液
    ⑥若D中NaOH溶液恰好完全反應生成NaHSO4溶液,寫出該溶液中的平衡方程式
     
    ,該溶液呈酸性,則溶液中離子濃度大小順序為
     

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5
  • 3.綠礬化學式可以用FeSO4?xH2O表示,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質進行探究。回答下列問題:
    (1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:
     
    、
     
    。
    (2)為測定綠礬中結晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關K1和K2)(設為裝置A)稱重,記為mg。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為ng。按圖1連接好裝置進行實驗。
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    ①將下列實驗操作步驟正確排序
     
    (填標號);重復上述操作步驟,直至A恒重,記為Pg。
    a.稱量A          b.關閉K1和K2      c.點燃酒精燈,加熱 d.冷卻至室溫
    e.打開K1和K2,緩緩通入N2            f.熄滅酒精燈
    ②根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學式中結晶水數(shù)目=
     
    (列式表示)。若實驗時按c、e次序操作,則使x
     
    (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
    (3)在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬,將蒸氣冷卻可制得一種無色粘稠的液體“綠礬油”,蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色。綠礬油中溶質的化學式為
     
    。
    (4)用圖2裝置模擬(3)中蒸餾釜中反應并檢驗產(chǎn)物,煅燒綠礬一段時間后,發(fā)現(xiàn)D中U 型管出現(xiàn)無色粘稠的液體,b中品紅溶液褪色。
    已知:三氧化硫的熔點為16.8℃,沸點為44.8℃
    ①A中提供熱源的儀器名稱:
     
    ,上述裝置正確的連接順序A→
     
     (用大寫字母表示)。
    ②寫出煅燒綠礬的化學方程式
     
    。
    ③實驗過程中不宜加入過多綠礬,主要原因是
     

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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