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菁優(yōu)網(wǎng)某實驗小組同學(xué)對影響CuSO4溶液和濃氨水反應(yīng)產(chǎn)物的因素進行了如下探究。
【查閱資料】
①Cu(OH)2(s)?Cu2++2OH-,Ksp=2.2×10-20Cu(NH342+?Cu2++4NH3,K=4.8×10-14
②Cu(NH34SO4?H2O是一種易溶于水、難溶于乙醇的深藍(lán)色固體,加熱分解有氨氣放出。Cu(NH34SO4?H2O在乙醇-水混合溶劑中的溶解度如圖所示。
【實驗1】CuSO4溶液和濃氨水的反應(yīng)。
序號 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象
1-1 向2mL 0.1mol/L CuSO4
(pH=3.2)中逐滴加入2mL 1mol/L氨水
立即出現(xiàn)淺藍(lán)色沉淀,溶液變無色;隨后沉淀逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色;最終得到澄清透明的深藍(lán)色溶液A
1-2 向2mL 1mol/L氨水中逐滴加
入2mL 0.1mol/L CuSO4
(pH=3.2)
始終為澄清透明的深藍(lán)色溶液B
(1)進一步實驗證明,深藍(lán)色溶液A、B中均含有Cu(NH342+,相應(yīng)的實驗方案為
向深藍(lán)色溶液(A或B)中加入大量乙醇,得到深藍(lán)色沉淀,過濾、洗滌干燥后,將沉淀置于試管中加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,觀察到濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)
向深藍(lán)色溶液(A或B)中加入大量乙醇,得到深藍(lán)色沉淀,過濾、洗滌干燥后,將沉淀置于試管中加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,觀察到濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)
(寫出實驗操作及現(xiàn)象)。
【實驗2】探究影響CuSO4溶液和濃氨水反應(yīng)產(chǎn)物的因素。
序號 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象
2-1 向?qū)嶒?-2所得深藍(lán)色溶液B中繼續(xù)加入2mL 0.1mol/L CuSO4(pH=3.2) 有淺藍(lán)色沉淀生成,溶液顏色變淺
2-2 向?qū)嶒?-2所得深藍(lán)色溶液B中繼續(xù)加入1mol/L NaOH 有淺藍(lán)色沉淀生成,上層清液接近無色
2-3 向2mL 0.1mol/L氨水中逐滴加入2mL 0.1mol/L CuSO4(pH=3.2) 有淺藍(lán)色沉淀生成,上層清液接近無色
(2)依據(jù)實驗2-1,甲同學(xué)認(rèn)為Cu2+濃度是影響CuSO4溶液和濃氨水反應(yīng)產(chǎn)物的因素之一。乙同學(xué)認(rèn)為實驗2-1沒有排除硫酸銅溶液呈酸性的干擾,并設(shè)計了如下對比實驗:
序號 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象
2-4 向?qū)嶒?-2所得深藍(lán)色溶液B中繼續(xù)加入2mL試劑a 無明顯現(xiàn)象
①用化學(xué)用語表示硫酸銅溶液呈酸性的原因:
Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+
Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+
。
②試劑a為
c(SO42-)=0.1mol/L且pH=3.2的硫酸-硫酸鈉混合溶液
c(SO42-)=0.1mol/L且pH=3.2的硫酸-硫酸鈉混合溶液
。
(3)利用平衡移動原理對實驗2-2的現(xiàn)象進行解釋:
存在Cu(NH342+?Cu2++4NH3,當(dāng)加入NaOH,OH-與Cu2+結(jié)合生成淺藍(lán)色沉淀,使Cu2+濃度下降,平衡向右移動,Cu(NH342+濃度降低,溶液變?yōu)闊o色
存在Cu(NH342+?Cu2++4NH3,當(dāng)加入NaOH,OH-與Cu2+結(jié)合生成淺藍(lán)色沉淀,使Cu2+濃度下降,平衡向右移動,Cu(NH342+濃度降低,溶液變?yōu)闊o色

(4)實驗2-3的目的是
與實驗1-2對比,探究其他條件相同的情況下,氨水濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響
與實驗1-2對比,探究其他條件相同的情況下,氨水濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響
。
(5)綜合上述實驗可以推測,影響CuSO4溶液和濃氨水反應(yīng)產(chǎn)物的因素有
銅離子濃度、溶液的堿性、氨水(NH3)的濃度(或溶液的堿性、硫酸銅和氨水的相對用量)
銅離子濃度、溶液的堿性、氨水(NH3)的濃度(或溶液的堿性、硫酸銅和氨水的相對用量)
。
【答案】向深藍(lán)色溶液(A或B)中加入大量乙醇,得到深藍(lán)色沉淀,過濾、洗滌干燥后,將沉淀置于試管中加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,觀察到濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán);Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+;c(SO42-)=0.1mol/L且pH=3.2的硫酸-硫酸鈉混合溶液;存在Cu(NH342+?Cu2++4NH3,當(dāng)加入NaOH,OH-與Cu2+結(jié)合生成淺藍(lán)色沉淀,使Cu2+濃度下降,平衡向右移動,Cu(NH342+濃度降低,溶液變?yōu)闊o色;與實驗1-2對比,探究其他條件相同的情況下,氨水濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響;銅離子濃度、溶液的堿性、氨水(NH3)的濃度(或溶液的堿性、硫酸銅和氨水的相對用量)
【解答】
【點評】
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:2024/4/20 14:35:0組卷:59引用:3難度:0.4
相似題
  • 1.回答下列問題:
    Ⅰ.某小組研究Na2S溶液與KMnO4溶液反應(yīng),探究過程如圖。
    實驗序號
    實驗過程  菁優(yōu)網(wǎng) 菁優(yōu)網(wǎng) 
    實驗現(xiàn)象 紫色變淺(pH>1),生成棕褐色沉淀(MnO2 溶液呈淡黃色(pH≈8),生成淺粉色沉淀(MnS)
    資料:單質(zhì)硫可溶于過量硫化鈉溶液形成淡黃色的Na2S2溶液。
    (1)根據(jù)實驗可知,Na2S具有
     
    性。
    (2)甲同學(xué)預(yù)測實驗Ⅰ中S2-被氧化成
    S
    O
    2
    -
    3
    。
    ①根據(jù)實驗現(xiàn)象,乙同學(xué)認(rèn)為甲的預(yù)測不合理,理由是
     
    。
    ②乙同學(xué)取實驗Ⅰ中少量溶液進行實驗,檢測到有
    S
    O
    2
    -
    4
    ,得出S2-被氧化成
    S
    O
    2
    -
    4
    的結(jié)論,丙同學(xué)否定了該結(jié)論,理由是
     
    。
    ③同學(xué)們經(jīng)討論后,設(shè)計了如圖實驗,證實該條件下
    M
    n
    O
    -
    4
    的確可以將S2-氧化成
    S
    O
    2
    -
    4
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    右側(cè)燒杯中的溶液是
     
    ;連通后電流計指針偏轉(zhuǎn),一段時間后,取左側(cè)燒杯中的溶液,用鹽酸酸化后,滴加BaCl2溶液,觀察到有白色沉淀生成,證明S2-氧化成了
    S
    O
    2
    -
    4

    Ⅱ.甲烷和甲醇的燃料電池具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。
    (3)甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC的工作原理如圖所示:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    通入a物質(zhì)的電極是原電池的
     
    (填“正”或“負(fù)”)極,其電極反應(yīng)式為
     
    。
    (4)某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗:如圖所示U形管中氯化鈉溶液的體積為800mL。閉合K后,若每個電池中甲烷通入量為0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為
     
    (法拉第常數(shù)F=9.65×104C?mol-1),若產(chǎn)生的氣體全部逸出,電解后溶液混合均勻,電解后U形管中溶液的pH為
     
    (假設(shè)反應(yīng)后溶液體積不變)。
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    發(fā)布:2024/9/20 13:0:8組卷:22引用:5難度:0.5
  • 2.FeCl3是高效廉價絮凝劑。某實驗小組開展與FeCl3相關(guān)的系列實驗?;卮鹣铝袉栴}:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)FeCl3溶于水能產(chǎn)生膠體從而具有凈水作用,產(chǎn)生膠體的離子方程式為
     
    。該膠體的膠粒結(jié)構(gòu)如圖所示,該膠體可以除去廢水中的含砷微粒是
     
    (填A(yù)s3+
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    )。
    (2)向4mL0.1mol?L-1FeCl3溶液中滴加幾滴0.2mol?L-1KSCN溶液,溶液變紅;再加入過量Cu粉,紅色褪去,不久有白色沉淀產(chǎn)生。已知:CuCl和CuSCN均為難溶于水的白色固體。
    ①為了探究白色沉淀的成分進行如圖實驗。
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    由實驗可知,白色沉淀的成分是
     
    。
    ②針對Cu+的產(chǎn)生原因有以下猜想:
    猜想1:Cu2+與過量的Cu粉反應(yīng)生成Cu+;
    猜想2:Cu2+與SCN反應(yīng)生成Cu+。
    設(shè)計實驗證明猜想2正確
     

    (3)將足量SO2通入FeCl3溶液中,溶液迅速變?yōu)檠t色,停止通入氣體,將血紅色溶液密閉放置5小時后,溶液變?yōu)闇\綠色。
    查閱資料可知,溶液中主要有兩種變化,反應(yīng)ⅰ:Fe3+能形成一種血紅色配合物[FeX3]y-(X可能為
    SO
    2
    -
    3
    HSO
    -
    3
    );反應(yīng)ⅱ:Fe3+與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
    ①綜上所述,化學(xué)反應(yīng)速率:v
     
    v(填“<”或“>”,下同),化學(xué)平衡常數(shù):K
     
    K
    ②為探究血紅色物質(zhì)產(chǎn)生的主要原因,進行如下實驗:向5mL1mol?L-1的FeCl3溶液中,加入濃度相同的Na2SO3溶液V1mL、NaHSO3溶液V2mL混合均勻,改變V1、V2的值并維持V1+V2=25進行實驗,測得混合溶液的吸光度與V2的關(guān)系如圖(已知吸光度越大,溶液顏色越深)。維持V1+V2=25的目的是
     
    ;FeCl3溶液與SO2反應(yīng)生成血紅色物質(zhì)的離子方程式為
     

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    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:12引用:1難度:0.5
  • 3.某小組同學(xué)制備碘酸鹽(
    IO
    -
    3
    )并探究其性質(zhì).
    資料:①I2可與NaOH溶液反應(yīng)生成
    IO
    -
    3
    和I-
    ②碘酸鈣[Ca(IO32]為難溶于水、能溶于硝酸的白色固體.
    ③X2的氧化性,X-的還原性與溶液的酸堿性無關(guān):
    IO
    -
    3
    與氧化性隨溶液酸性增強而增強(X為Cl、Br或I).
    實驗裝置如圖(加熱與夾持裝置略):
    菁優(yōu)網(wǎng)
    步驟:
    Ⅰ.打開A中分液漏斗活塞,加熱固底燒瓶;一段時間后,B中溶液由無色變?yōu)樽攸S色.
    Ⅱ.將B中棕黃色溶液倒入燒杯中,再加入NaOH溶液,燒杯中溶液由棕黃色變?yōu)闊o色.
    (1)A裝置發(fā)生的化學(xué)方程式為
     

    (2)C裝置發(fā)生的離子方程式為
     

    (3)取少量步驟Ⅱ后所得無色溶液,加入過量鹽酸和CCl4,振蕩后靜置,溶液分層,上層呈淺黃色,下層呈紫色.甲同學(xué)得出結(jié)論:在酸性條件下
    IO
    -
    3
    可以氧化I-為I2
    ①乙同學(xué)認(rèn)為上述結(jié)論不合理,可能原因如下:
    原因一:空氣中O2在酸性條件下將溶液中的I-氧化,離子方程式為
     

    原因二:
     
    (填化學(xué)式)在酸性條件下將溶液中的I-氧化.
    ②為了進一步證明在酸性條件下
    IO
    -
    3
    可氧化I-為I2,完成如下實驗:
    ?。砣∨c(3)等量的步驟Ⅱ后所得無色溶液,加入稍過量CaCl2固體,振蕩,充分反應(yīng)后過濾得到無色溶液X和沉淀Y.
    ⅱ.向無色溶液X,加入與(3)等量的鹽酸和CCl4,振蕩后靜置,溶液分層,上、下層均幾乎無色.
    ⅲ.取少量洗滌后的沉淀Y加入稀HNO3,固體溶解,繼續(xù)加入少量KI溶液,溶液呈黃色.
    ⅳ.……
    a.由實驗ⅰ、ⅱ得出結(jié)論:
     

    b.由實驗ⅲ和ⅳ得出結(jié)論:在酸性條件下
    IO
    -
    3
    可以氧化I-為I2.補全實驗ⅳ的操作和現(xiàn)象
     

    (4)根據(jù)實驗ⅲ得出:氧化性I2
     
    IO
    -
    3
    (填“>”或“<”),而實驗ⅰ表明I2
    IO
    -
    3
    的氧化性強弱關(guān)系相反,原因是
     

    (5)查閱資料發(fā)現(xiàn),
    XO
    -
    3
    與相應(yīng)的X-(X=Cl,Br)均有類似上述反應(yīng).濃度相同時,氧化性
    C
    l
    O
    -
    3
    B
    r
    O
    -
    3
    ,但濃度均為0.1mol/L的
    C
    l
    O
    -
    3
    和Cl-開始發(fā)生反應(yīng)時的pH為1,而濃度均為0.1mol/L的
    B
    r
    O
    -
    3
    和Br-開始發(fā)生反應(yīng)的pH為5.試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋兩個反應(yīng)開始發(fā)生時pH不同的原因
     
    發(fā)布:2024/9/20 6:0:10組卷:43引用:4難度:0.4
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