化學小組實驗探究SO2與Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)。
資料:i.Cu+NH3.H2O[Cu(NH3)2]+ (無色),易被氧氣氧化為[Cu(NH3)4]2+。
ii.CuOH很不穩(wěn)定,易轉(zhuǎn)化為Cu2O。
iii.Cu2O在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為Cu2+、Cu。
實驗一:Ⅰ.向NaOH溶液中加入濃CuCl2溶液,制得Cu(OH)2懸濁液,測得pH≈13。
Ⅱ.向Cu(OH)2懸濁液中通入SO2,產(chǎn)生大量白色沉淀A,測得pH≈3。
(1)產(chǎn)生Cu(OH)2的離子方程式是 Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓。
(2)推測白色沉淀A中可能含有Cu+、Cu2+、Cl-、SO2-4、SO2-3。為檢驗白色沉淀成分,進行實驗二。
實驗二:將實驗一中所得的白色沉淀A過濾、洗滌,并進行如圖實驗。
①經(jīng)檢驗白色沉淀A中無SO2-4、SO2-3,試劑a為 BaCl2溶液、鹽酸BaCl2溶液、鹽酸。
②根據(jù)上述實驗推測白色沉淀A的成分及推測依據(jù)是 白色沉淀為CuCl。白色沉淀溶于氨水得到無色溶液,靜置變藍,說明無Cu2+,含Cu+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說明含有Cl-;加入BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象,說明不含SO2-4、SO2-3白色沉淀為CuCl。白色沉淀溶于氨水得到無色溶液,靜置變藍,說明無Cu2+,含Cu+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說明含有Cl-;加入BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象,說明不含SO2-4、SO2-3。
③產(chǎn)生白色沉淀A的離子方程式是 SO2+2Cl-+2Cu(OH)2=2CuCl↓+SO2-4+2H2OSO2+2Cl-+2Cu(OH)2=2CuCl↓+SO2-4+2H2O。
④實驗二中無色溶液變?yōu)樗{色溶液的離子方程式為 4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
(3)為排除實驗一溶液中Cl-的影響,小組同學進行了實驗三:
實驗三:Ⅰ.向NaOH溶液中加入濃CuCl2溶液,過濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液,無明顯現(xiàn)象,則洗滌液無Cl-過濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液,無明顯現(xiàn)象,則洗滌液無Cl-(填操作和現(xiàn)象),得到Cu(OH)2固體。將洗凈的Cu(OH)2固體溶于水得懸濁液,測得pH≈8。
Ⅱ.向懸濁液中通入SO2至過量,觀察到局部先產(chǎn)生少量淺黃色沉淀,而后而后轉(zhuǎn)化為紫紅色固體,溶液變?yōu)榫G色,測得溶液pH≈3。
Ⅲ.向CuSO4溶液中通入SO2至過量,無明顯現(xiàn)象。
①補全步驟Ⅰ中的操作和現(xiàn)象。
②經(jīng)確認淺黃色沉淀為CuOH,紫紅色固體為Cu。SO2與Cu(OH)2懸濁液發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。結(jié)合化學用語解釋產(chǎn)生Cu的原因 生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu2O,SO2過量溶液酸性增強,發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu2O,SO2過量溶液酸性增強,發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
③步驟Ⅱ中得到綠色溶液含有Cu(HSO3)2,說明SO2與Cu(OH)2發(fā)生了 復(fù)分解復(fù)分解反應(yīng)。
④解釋實驗三中步驟Ⅲ與步驟Ⅱ現(xiàn)象不同的原因 堿性條件下SO2的還原性增強堿性條件下SO2的還原性增強。
(4)綜合上述實驗,SO2與二價銅反應(yīng)的產(chǎn)物與 是否存在Cl-、溶液pH、SO2的通入量是否存在Cl-、溶液pH、SO2的通入量等因素有關(guān)(答出兩點即可)。
N
H
3
.
H
2
O
SO
2
-
4
SO
2
-
3
SO
2
-
4
SO
2
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3
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2
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4
SO
2
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3
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2
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4
SO
2
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3
SO
2
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4
SO
2
-
4
【考點】性質(zhì)實驗方案的設(shè)計.
【答案】Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;BaCl2溶液、鹽酸;白色沉淀為CuCl。白色沉淀溶于氨水得到無色溶液,靜置變藍,說明無Cu2+,含Cu+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說明含有Cl-;加入BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象,說明不含、;SO2+2Cl-+2Cu(OH)2=2CuCl↓++2H2O;4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3?H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O;過濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液,無明顯現(xiàn)象,則洗滌液無Cl-;生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu2O,SO2過量溶液酸性增強,發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;復(fù)分解;堿性條件下SO2的還原性增強;是否存在Cl-、溶液pH、SO2的通入量
SO
2
-
4
SO
2
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3
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2
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4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/27 8:0:9組卷:30引用:1難度:0.5
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