化學(xué)小組實(shí)驗(yàn)探究SO2與Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)。
資料:i.Cu+NH3.H2O[Cu(NH3)2]+ (無(wú)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(shí)驗(yàn)一:Ⅰ.向NaOH溶液中加入濃CuCl2溶液,制得Cu(OH)2懸濁液,測(cè)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(cè)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(cè)白色沉淀A中可能含有Cu+、Cu2+、Cl-、SO2-4、SO2-3。為檢驗(yàn)白色沉淀成分,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二。
實(shí)驗(yàn)二:將實(shí)驗(yàn)一中所得的白色沉淀A過(guò)濾、洗滌,并進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)。
①經(jīng)檢驗(yàn)白色沉淀A中無(wú)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(shí)驗(yàn)推測(cè)白色沉淀A的成分及推測(cè)依據(jù)是 白色沉淀為CuCl。白色沉淀溶于氨水得到無(wú)色溶液,靜置變藍(lán),說(shuō)明無(wú)Cu2+,含Cu+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明含有Cl-;加入BaCl2溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明不含SO2-4、SO2-3白色沉淀為CuCl。白色沉淀溶于氨水得到無(wú)色溶液,靜置變藍(lán),說(shuō)明無(wú)Cu2+,含Cu+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明含有Cl-;加入BaCl2溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)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(shí)驗(yàn)二中無(wú)色溶液變?yōu)樗{(lán)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(shí)驗(yàn)一溶液中Cl-的影響,小組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)三:
實(shí)驗(yàn)三:Ⅰ.向NaOH溶液中加入濃CuCl2溶液,過(guò)濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,則洗滌液無(wú)Cl-過(guò)濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,則洗滌液無(wú)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(cè)得pH≈8。
Ⅱ.向懸濁液中通入SO2至過(guò)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(cè)得溶液pH≈3。
Ⅲ.向CuSO4溶液中通入SO2至過(guò)量,無(wú)明顯現(xiàn)象。
①補(bǔ)全步驟Ⅰ中的操作和現(xiàn)象。
②經(jīng)確認(rèn)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(xué)用語(yǔ)解釋產(chǎn)生Cu的原因 生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu2O,SO2過(guò)量溶液酸性增強(qiáng),發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu2O,SO2過(guò)量溶液酸性增強(qiáng),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(shuō)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)堿性條件下SO2的還原性增強(qiáng)。
(4)綜合上述實(shí)驗(yàn),SO2與二價(jià)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(diǎn)即可)。
N
H
3
.
H
2
O
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2
-
4
SO
2
-
3
SO
2
-
4
SO
2
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2
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4
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2
-
4
【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【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(wú)色溶液,靜置變藍(lán),說(shuō)明無(wú)Cu2+,含Cu+;加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明含有Cl-;加入BaCl2溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)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(guò)濾,洗滌沉淀,滴加足量硝酸酸化的AgNO3溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,則洗滌液無(wú)Cl-;生成的CuOH不穩(wěn)定分解為Cu2O,SO2過(guò)量溶液酸性增強(qiáng),發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;復(fù)分解;堿性條件下SO2的還原性增強(qiáng);是否存在Cl-、溶液pH、SO2的通入量
SO
2
-
4
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2
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3
SO
2
-
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/7/27 8:0:9組卷:29引用:1難度:0.5
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(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
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(4)為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):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(shuō)明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
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