工業(yè)上用Cu(NH
3)
4SO
4和氨水的混合液浸取廢銅礦渣中的單質(zhì)銅,得到[Cu(NH
3)
2]
2SO
4.某小組同學(xué)欲通過實(shí)驗(yàn)探究其原理。
【查閱資料】i.[Cu(NH
3)
4]
2+呈深藍(lán)色,[Cu(NH
3)
4]
2+?Cu
2++4NH
3;受熱易分解,放出氨氣。
ii.Cu
+在水溶液中不穩(wěn)定,Cu(I)在溶液中只能以[Cu(NH
3)
2]
+等絡(luò)合離子的形式穩(wěn)定存在;[Cu(NH
3)
2]
+無色,易被氧氣氧化為[Cu(NH
3)
4]
2+。
【實(shí)驗(yàn)1】制備Cu(NH
3)
4SO
4。
向盛有2mL 0.1mol/L CuSO
4溶液的試管中滴加2mL 1mol/L氨水,觀察到溶液中立即出現(xiàn)淺藍(lán)色沉淀;隨后沉淀逐漸溶解,得到深藍(lán)色溶液。經(jīng)分離得到Cu(NH
3)
4SO
4晶體。
(1)資料表明,向CuSO
4溶液中滴加氨水,可能會(huì)生成淺藍(lán)色Cu
2(OH)
2SO
4沉淀。
①該小組同學(xué)取實(shí)驗(yàn)1中淺藍(lán)色沉淀,洗滌后,
先加入過量稀鹽酸,再加入BaCl2溶液,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生
先加入過量稀鹽酸,再加入BaCl2溶液,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生
(補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象),證明沉淀中含有
。
②補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)1中生成Cu
2(OH)
2SO
4沉淀的離子方程式:2Cu
2++
2NH3?H2O
2NH3?H2O
+
═Cu
2(OH)
2SO
4↓+
。
(2)甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明深藍(lán)色溶液中含Cu(NH
3)
4SO
4:加熱深藍(lán)色溶液并檢驗(yàn)逸出氣體為氨氣。你認(rèn)為此方案
不可行
不可行
(填“可行”或“不可行”),理由是
實(shí)驗(yàn)1中氨水過量,過量的氨水受熱分解也會(huì)產(chǎn)生氨氣
實(shí)驗(yàn)1中氨水過量,過量的氨水受熱分解也會(huì)產(chǎn)生氨氣
。
【實(shí)驗(yàn)2】探究用Cu(NH
3)
4SO
4和氨水的混合液浸取單質(zhì)銅得到[Cu(NH
3)
2]
2SO
4的原理。
編號(hào) |
實(shí)驗(yàn)裝置及部分操作 |
燒杯中溶液 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
2-1 |
實(shí)驗(yàn)開始,先讀取電壓表示數(shù),后迅速將其換成電流表,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),10 min內(nèi)記錄甲燒杯中現(xiàn)象 |
甲:0.05mol/LNa2SO4 乙:0.05mol/LCu(NH3)4SO4 |
電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至0.1V;甲中溶液無明顯變化 |
2-2 |
甲:0.05mol/LNa2SO4 乙:0.05mol/LCuSO4 |
電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至0.3V;甲中溶液無明顯變化 |
2-3 |
甲:0.1mol/LNa2SO4與1mol/L氨水等體積混合 乙:溶液A |
電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至0.35V;甲中溶液無明顯變化 |
2-4 |
甲:0.1mol/LNa2SO4與1mol/L氨水等體積混合 乙:0.05mol/LCuSO4 |
電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至0.65V;幾分鐘后,甲燒杯溶液逐漸由無色變藍(lán)色 |
已知:其他條件相同時(shí),參與原電池反應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強(qiáng),檢測到的電壓越大
(3)溶液A為
0.05mol/LCu(NH3)4SO4溶液
0.05mol/LCu(NH3)4SO4溶液
。
(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)2-1和2-2,可以得到結(jié)論是
相同條件下,Cu(NH3)4SO4的氧化性弱于CuSO4
相同條件下,Cu(NH3)4SO4的氧化性弱于CuSO4
。
(5)實(shí)驗(yàn)2-4中,甲燒杯中溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色的原因是
Cu-e-+2NH3=[Cu(NH3)2]+,[Cu(NH3)2]+被空氣中的氧氣氧化為藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+
Cu-e-+2NH3=[Cu(NH3)2]+,[Cu(NH3)2]+被空氣中的氧氣氧化為藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+
。
(6)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn),分析用Cu(NH
3)
4SO
4和氨水的混合液浸取單質(zhì)銅的原理:
[Cu(NH3)4]2+將Cu氧化為[Cu(NH3)2]+,氨水對(duì)浸取單質(zhì)銅的反應(yīng)有促進(jìn)作用
[Cu(NH3)4]2+將Cu氧化為[Cu(NH3)2]+,氨水對(duì)浸取單質(zhì)銅的反應(yīng)有促進(jìn)作用
。