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(zhuǎn)化。
已知:i.水合Cu+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(NH3)2]+ (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 |
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 |
C
u
2
+
+
2
H
2
O
?
C
u
(
OH
)
2
+
2
H
+
C
u
2
+
+
2
H
2
O
?
C
u
(
OH
)
2
+
2
H
+
(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。
①證明白色沉淀中有Cu+,推理過程是
深藍色溶液中含 ,是無色溶液中的 被 O2 氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了
白色沉淀中的 Cu+
[
C
u
(
N
H
3
)
4
]
2
+
[
C
u
(
N
H
3
)
2
]
+
白色沉淀中的 Cu+
深藍色溶液中含 ,是無色溶液中的 被 O2 氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了
白色沉淀中的 Cu+
。[
C
u
(
N
H
3
)
4
]
2
+
[
C
u
(
N
H
3
)
2
]
+
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+=+H2O
NH
+
4
NH3?H2O+H+=+H2O
;[Cu(NH3)4]2++4H+=Cu2++4NH
+
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 |
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> |
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-,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-,Q>K,反應逆向移動,析出CuCl沉淀
。(6)經(jīng)進一步檢驗,銅表面黑色沉淀為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能夠發(fā)生反應的原因是
Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu能夠被SO2氧化
Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu能夠被SO2氧化
。【考點】性質(zhì)實驗方案的設(shè)計.
【答案】;深藍色溶液中含 ,是無色溶液中的 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+=+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-,Q>K,反應逆向移動,析出CuCl沉淀;6;1;12;4H+;1;4;2H2O;Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu能夠被SO2氧化
C
u
2
+
+
2
H
2
O
?
C
u
(
OH
)
2
+
2
H
+
[
C
u
(
N
H
3
)
4
]
2
+
[
C
u
(
N
H
3
)
2
]
+
白色沉淀中的 Cu+;NH3?H2O+H+=
NH
+
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/8/23 0:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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