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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(NH32]+ (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
??(1)CuCl2溶液呈酸性的原因
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
+
(用離子方程式解釋)。
(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
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
,是無色溶液中的
[
C
u
N
H
3
2
]
+
被 O2 氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了
白色沉淀中的 Cu+
深藍色溶液中含
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
,是無色溶液中的
[
C
u
N
H
3
2
]
+
被 O2 氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了
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+=
NH
+
4
+H2O
NH3?H2O+H+=
NH
+
4
+H2O
;[Cu(NH34]2++4H+=Cu2++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>
(5)證明d所得棕色溶液中含有[CuCl3]2-:用滴管吸取少量棕色溶液,滴入蒸餾水中,出現(xiàn)白色沉淀。
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

【答案】
C
u
2
+
+
2
H
2
O
?
C
u
OH
2
+
2
H
+
;深藍色溶液中含
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
,是無色溶液中的
[
C
u
N
H
3
2
]
+
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+=
NH
+
4
+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
【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
相似題
  • 1.如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
    (1)在組裝好裝置后,若要檢驗A~D裝置的氣密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中裝入水,然后微熱A,觀察到D中有氣泡冒出,移開酒精燈或松開雙手,D中導管有水柱形成且高度保持不變,說明裝置氣密性良好。
    (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
     
    。
    (3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
     
    ;發(fā)生反應的離子方程式是
     
    。
    (4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應,設(shè)計了如下實驗:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設(shè)計實驗驗證:
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5
  • 2.某同學為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計了如下系列實驗。
    Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預測實驗結(jié)果:
     
    與鹽酸反應最劇烈,
     
    與鹽酸反應產(chǎn)生的氣體最多。(填元素符號)
    (2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強,反應的離子方程式為:
     

    Ⅱ.利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
    (1)儀器A的名稱為
     
    。
    (2)實驗室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設(shè)計實驗驗證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律;裝置A、B中所裝藥品分別為
     
    、
     
    。(填序號)但有同學認為該裝置有缺陷,如何改進?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
  • 3.某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應,用圖裝置進行有關(guān)實驗.請回答下列問題:
    (1)裝置A中發(fā)生的化學反應的化學方程式為
     

    (2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶內(nèi)應盛放的液體是
     
    (填序號)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④飽和的NaHSO3溶液
    (3)裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
    (4)裝置D中試管口塞一團棉花,棉花中應浸有一種液體,這種液體是
     

    (5)實驗完畢,待A中燒瓶內(nèi)液體冷卻后,過濾,向濾液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍色.為了證明藍色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無關(guān),某同學設(shè)計了下列實驗,其中對實驗目的沒有意義的是
     
    (填序號)
    ①觀察稀H2SO4 溶液呈無色  ②觀察CuSO4 粉末呈白色  ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍色變淺  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍色沉淀,過濾,濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過濾,濾液仍顯藍色

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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