化學(xué)小組實(shí)驗(yàn)探究SO
2與Cu(OH)
2懸濁液的反應(yīng)。
資料:i.Cu
+[Cu(NH
3)
2]
+ (無(wú)色),易被氧氣氧化為[Cu(NH
3)
4]
2+。
ii.CuOH很不穩(wěn)定,易轉(zhuǎn)化為Cu
2O。
iii.Cu
2O在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為Cu
2+、Cu。
實(shí)驗(yàn)一:Ⅰ.向NaOH溶液中加入濃CuCl
2溶液,制得Cu(OH)
2懸濁液,測(cè)得pH≈13。
Ⅱ.向Cu(OH)
2懸濁液中通入SO
2,產(chǎn)生大量白色沉淀A,測(cè)得pH≈3。
(1)產(chǎn)生Cu(OH)
2的離子方程式是
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
。
(2)推測(cè)白色沉淀A中可能含有Cu
+、Cu
2+、Cl
-、
、
。為檢驗(yàn)白色沉淀成分,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二。
實(shí)驗(yàn)二:將實(shí)驗(yàn)一中所得的白色沉淀A過(guò)濾、洗滌,并進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)。
①經(jīng)檢驗(yàn)白色沉淀A中無(wú)
、
,試劑a為
BaCl2溶液、鹽酸
BaCl2溶液、鹽酸
。
②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)推測(cè)白色沉淀A的成分及推測(cè)依據(jù)是
白色沉淀為CuCl。白色沉淀溶于氨水得到無(wú)色溶液,靜置變藍(lán),說(shuō)明無(wú)Cu
2+,含Cu
+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明含有Cl
-;加入BaCl
2溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明不含
、
白色沉淀為CuCl。白色沉淀溶于氨水得到無(wú)色溶液,靜置變藍(lán),說(shuō)明無(wú)Cu
2+,含Cu
+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明含有Cl
-;加入BaCl
2溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明不含
、
。
③產(chǎn)生白色沉淀A的離子方程式是
SO
2+2Cl
-+2Cu(OH)
2=2CuCl↓+
+2H
2O
SO
2+2Cl
-+2Cu(OH)
2=2CuCl↓+
+2H
2O
。
④實(shí)驗(yàn)二中無(wú)色溶液變?yōu)樗{(lán)色溶液的離子方程式為
4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
。
(3)為排除實(shí)驗(yàn)一溶液中Cl
-的影響,小組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)三:
實(shí)驗(yàn)三:Ⅰ.向NaOH溶液中加入濃CuCl
2溶液,
過(guò)濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,則洗滌液無(wú)Cl-
過(guò)濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,則洗滌液無(wú)Cl-
(填操作和現(xiàn)象),得到Cu(OH)
2固體。將洗凈的Cu(OH)
2固體溶于水得懸濁液,測(cè)得pH≈8。
Ⅱ.向懸濁液中通入SO
2至過(guò)量,觀(guān)察到局部先產(chǎn)生少量淺黃色沉淀,而后而后轉(zhuǎn)化為紫紅色固體,溶液變?yōu)榫G色,測(cè)得溶液pH≈3。
Ⅲ.向CuSO
4溶液中通入SO
2至過(guò)量,無(wú)明顯現(xiàn)象。
①補(bǔ)全步驟Ⅰ中的操作和現(xiàn)象。
②經(jīng)確認(rèn)淺黃色沉淀為CuOH,紫紅色固體為Cu。SO
2與Cu(OH)
2懸濁液發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋產(chǎn)生Cu的原因
生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu2O,SO2過(guò)量溶液酸性增強(qiáng),發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu2O,SO2過(guò)量溶液酸性增強(qiáng),發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
。
③步驟Ⅱ中得到綠色溶液含有Cu(HSO
3)
2,說(shuō)明SO
2與Cu(OH)
2發(fā)生了
復(fù)分解
復(fù)分解
反應(yīng)。
④解釋實(shí)驗(yàn)三中步驟Ⅲ與步驟Ⅱ現(xiàn)象不同的原因
堿性條件下SO2的還原性增強(qiáng)
堿性條件下SO2的還原性增強(qiáng)
。
(4)綜合上述實(shí)驗(yàn),SO
2與二價(jià)銅反應(yīng)的產(chǎn)物與
是否存在Cl-、溶液pH、SO2的通入量
是否存在Cl-、溶液pH、SO2的通入量
等因素有關(guān)(答出兩點(diǎn)即可)。
【答案】Cu
2++2OH
-=Cu(OH)
2↓;BaCl
2溶液、鹽酸;白色沉淀為CuCl。白色沉淀溶于氨水得到無(wú)色溶液,靜置變藍(lán),說(shuō)明無(wú)Cu
2+,含Cu
+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明含有Cl
-;加入BaCl
2溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明不含
、
;SO
2+2Cl
-+2Cu(OH)
2=2CuCl↓+
+2H
2O;4[Cu(NH
3)
2]
++O
2+8NH
3?H
2O=4[Cu(NH
3)
4]
2++4OH
-+6H
2O;過(guò)濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO
3溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,則洗滌液無(wú)Cl
-;生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu
2O,SO
2過(guò)量溶液酸性增強(qiáng),發(fā)生Cu
2O+2H
+=Cu
2++Cu+H
2O;復(fù)分解;堿性條件下SO
2的還原性增強(qiáng);是否存在Cl
-、溶液pH、SO
2的通入量