问题详情:
实验小组对NaHSO3溶液分别与CuCl2、CuSO4溶液的反应进行探究。
实验 | 装置 | 试剂x | *作及现象 |
Ⅰ | 1 mol·L−1 CuCl2溶液 | 加入2mL CuCl2溶液,得到绿*溶液,30s时有无*气泡和白*沉淀产生,上层溶液颜*变浅。 | |
Ⅱ | 1 mol·L−1 CuSO4溶液 | 加入2mL CuSO4溶液,得到绿*溶液,3分钟未见明显变化。 |
已知:Ⅰ2+[Cu(NH3)4]2+(深蓝*溶液)
Ⅱ. Cu+[Cu(NH3)]+(无*溶液) [Cu(NH3)4]2+(深蓝*溶液)
(1)推测实验Ⅰ产生的无*气体为SO2,实验*实推测正确:用蘸有*水的淀粉试纸接近试管口,观察到_______,反应的离子方程式为_______。
(2)对实验 Ⅰ 产生SO2的原因进行分析,提出假设:
假设a: Cu2+水解使溶液中c(H+)增大;
假设b: Cl-存在时,Cu2+与HSO3-反应生成CuCl白*沉淀,溶液中c(H+)增大。
① 假设a不合理,实验*据是_______;
② 实验表明假设b合理,实验I反应的离子方程式有_____、H+ + HSO3- = SO2↑+H2O。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ,提出假设:Cl-增强了Cu2+的氧化*。
下述实验Ⅲ*实了假设合理,装置如图。实验方案:闭合K,电压表的指针偏转至“X”处;向U形管_______(补全实验*作及现象)。
(4)将实验Ⅱ的溶液静置24小时或加热后,得到红*沉淀。经检验,红*沉淀中含有Cu+、Cu2+和SO32−。
①通过实验Ⅳ*实红*沉淀中含有Cu+和Cu2+。
实验Ⅳ:
*实红*沉淀中含有Cu+的实验*据是_______;
②有同学认为实验Ⅳ不足以*实红*沉淀中含有Cu2+,设计实验Ⅳ的对比实验Ⅴ,*实了Cu2+的存在。实验Ⅴ的方案和现象是:_______。
【回答】
【*】 (1). 蓝*褪去 (2). SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ (3). 实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但实验Ⅱ 中未见气泡 (4). 2Cu2++2Cl-+ HSO3-+ H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+ (5). 右侧加入一定量NaCl固体,溶解后,观察到电压表指针偏转变大 (6). 一段时间后溶液由浅蓝*变为深蓝* (7). 取少量纯净的Cu2O于试管中,滴加足量浓氨水。沉淀溶解,得到无*溶液,露置一段时间后溶液变为深蓝*
【解析】
【分析】
NaHSO3溶液属于弱*的*式盐,HSO3-的电离程度大于水解程度,它的溶液呈**。
(1) 从二氧化硫的还原*和*的氧化*角度出发,写出实验现象和离子反应方程式;
(2) 要产生二氧化硫气体,需要溶液中有*离子存在,对于*离子产生的原因,可以从实验Ⅰ、Ⅱ都有铜离子,但现象不同,故可以判断出假设a不正确;
(3) 是否是Cl-增强了Cu2+的氧化*,可以加入*离子,但是为了不引入新的杂质,可以加*化*,再观察电压表的示数;
(4)根据题目信息, Cu+[Cu(NH3)]+(无*溶液) [Cu(NH3)4]2+(深蓝*溶液),确定Cu+的检验方法。若要*溶液中的Cu2+,需要做一个对比实验,一个含有Cu2+和Cu+的混合溶液,另一个只含有Cu+的溶液,再加入足量浓氨水,看反应现象,所以可以加少量纯净的Cu2O。
【详解】(1)蘸有*水的淀粉试纸显蓝*,遇到二氧化硫,二氧化硫具有还原*,*单质具有氧化*,二氧化硫与*单质发生氧化还原反应,实验现象为蓝*褪去,离子方程式为SO2+I2+ 2H2O=SO42-+2I-+4H+,
故*为:蓝*褪去;SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+;
(2)要产生二氧化硫,需要亚硫**根离子与*离子作用,如果是Cu2+水解使溶液中*离子浓度增大,从而释放出气体,由于实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但实验Ⅱ 中未见气泡,说明不是由假设a: Cu2+水解使溶液中c(H+)增大引起的,故*为实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但实验Ⅱ中未见气泡;根据亚硫***加入*化铜后的实验现象是生成白*沉淀,则假设b正确,利用电荷守恒,元素守恒,化合价升降法配平离子反应,2Cu2++2Cl-+HSO3-+H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+,
故*为:实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但实验Ⅱ 中未见气泡;2Cu2++2Cl-+ HSO3-+ H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+;
(3) 实验Ⅲ是为了验*Cl-增强了Cu2+的氧化*,需向硫*铜溶液中补充*离子,U型管左侧是亚硫***,故加入*化*固体,如果Cl-增强了Cu2+的氧化*,会使溶液中转移的电子数增多,闭合K,故电压表的读数会增大,
故*为:右侧加入一定量NaCl固体,溶解后,观察到电压表指针偏转变大;
(4) 根据题目所给信息,Cu+[Cu(NH3)]+(无*溶液) [Cu(NH3)4]2+(深蓝*溶液),实验Ⅳ中若有Cu+,一段时间后溶液由浅蓝*变为深蓝*;如要*溶液中的Cu2+,需要做一个对比实验,一个含有Cu2+和Cu+的混合溶液,另一个只含有Cu+的溶液,再加入足量浓氨水,沉淀溶解,得到无*溶液,露置一段时间后溶液变为深蓝*,实验*作为取少量纯净的Cu2O于试管中,滴加足量浓氨水。实验现象为沉淀溶解,得到无*溶液,露置一段时间后溶液变为深蓝*。
故*为:一段时间后溶液由浅蓝*变为深蓝*;取少量纯净的Cu2O于试管中,滴加足量浓氨水。 沉淀溶解,得到无*溶液,露置一段时间后溶液变为深蓝*。
【点睛】本题的难点在于实验方案的设计分析判断上,尤其是对*质实验方案设计时,要从多个角度思考物质的*质,结合*质分析设计方案。
知识点:未分类
题型:未分类