資料顯示，I₂可以將Cu氧化為Cu²⁺。某小組同學(xué)設(shè)計實驗探究Cu被I₂氧化的產(chǎn)物及銅元素的價態(tài)。
已知：I₂易溶于KI溶液，發(fā)生反應(yīng)I₂+I^-?

I

-

3

（紅棕色）；I₂和

I

-

3

氧化性幾乎相同。
（1）將等體積的KI溶液加入到mmol銅粉和nmolI₂（n＞m）的固體混合物中，振蕩。
實驗記錄如下：

	c（KI）	實驗現(xiàn)象
實驗Ⅰ	0.01mol?L-1	極少量I2溶解，溶液為淡紅色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為淡紅色
實驗Ⅱ	0.1mol?L-1	部分I2溶解，溶液為紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為紅棕色
實驗Ⅲ	4mol?L-1	I2完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕色

①初始階段，Cu被氧化的反應(yīng)速率：實驗Ⅰ

＜

＜

（填“＞”“＜”或“=”）實驗Ⅱ。
②實驗Ⅲ所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有[Cu（H₂O）₄]²⁺（藍色）或[CuI₂]^-（無色），進行以下實驗探究：
步驟a.取實驗Ⅲ的深紅棕色溶液，加入CCl₄，多次萃取、分液。
步驟b.取分液后的無色水溶液，滴入濃氨水。溶液顏色變淺藍色，并逐漸變深。
i.步驟a的目的是

除去

I

-

3

，防止干擾后續(xù)實驗

除去

I

-

3

，防止干擾后續(xù)實驗

。
ii.查閱資料，2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂，[Cu（NH₃）₂]⁺（無色）容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟b的溶液中發(fā)生的變化：

[CuI₂]^-+2NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₂]⁺+2I^-+2H₂O，4[Cu（NH₃）₂]⁺+O₂+8NH₃?H₂O=4[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O

[CuI₂]^-+2NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₂]⁺+2I^-+2H₂O，4[Cu（NH₃）₂]⁺+O₂+8NH₃?H₂O=4[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O

。
③結(jié)合實驗Ⅲ，推測實驗Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實驗Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是

2Cu+I₂═2CuI（或2Cu+KI₃═2CuI+KI）

2Cu+I₂═2CuI（或2Cu+KI₃═2CuI+KI）

。分別取實驗Ⅰ和Ⅱ充分反應(yīng)后的固體，洗滌后得到白色沉淀，加入濃KI溶液，

白色沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)闊o色

白色沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)闊o色

（填實驗現(xiàn)象），觀察到少量紅色的銅。分析銅未完全反應(yīng)的原因是

銅與碘的反應(yīng)為可逆反應(yīng)（或

l

-

3

濃度小，未能氧化全部的Cu）

銅與碘的反應(yīng)為可逆反應(yīng)（或

l

-

3

濃度小，未能氧化全部的Cu）

。
（2）上述實驗結(jié)果，I₂僅將Cu氧化為+1價。在隔絕空氣的條件下進行電化學(xué)實驗，證實了I₂能將Cu氧化為Cu²⁺。裝置如圖所示，a、b分別是

銅；含nmolI₂的4mol?L^-1的KI溶液

銅；含nmolI₂的4mol?L^-1的KI溶液

。
（3）運用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，分析在上述實驗中Cu被I₂氧化的產(chǎn)物中價態(tài)不同的原因：

銅與碘反應(yīng)的體系在原電池裝置中，I₂將Cu 氧化為Cu²⁺；而在實驗Ⅰ、實驗Ⅱ和實驗Ⅲ中Cu以Cu⁺形式存在，這是由于在實驗Ⅰ、實驗Ⅱ、實驗Ⅲ中Cu⁺可以進一步與I^-結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI₂]^-，Cu⁺濃度減小使得Cu²⁺氧化性增強，發(fā)生反應(yīng)2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂和2Cu²⁺+6I^-═2[CuI₂]^-+I₂

銅與碘反應(yīng)的體系在原電池裝置中，I₂將Cu 氧化為Cu²⁺；而在實驗Ⅰ、實驗Ⅱ和實驗Ⅲ中Cu以Cu⁺形式存在，這是由于在實驗Ⅰ、實驗Ⅱ、實驗Ⅲ中Cu⁺可以進一步與I^-結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI₂]^-，Cu⁺濃度減小使得Cu²⁺氧化性增強，發(fā)生反應(yīng)2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂和2Cu²⁺+6I^-═2[CuI₂]^-+I₂

。