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工業(yè)上用Cu(NH34SO4和氨水的混合液浸取廢銅礦渣中的單質(zhì)銅,得到[Cu(NH32]2SO4.某小組同學欲通過實驗探究其原理。
【查閱資料】i.[Cu(NH34]2+呈深藍色,[Cu(NH34]2+?Cu2++4NH3;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(NH32]+等絡合離子的形式穩(wěn)定存在;[Cu(NH32]+無色,易被氧氣氧化為[Cu(NH34]2+
【實驗1】制備Cu(NH34SO4。
向盛有2mL 0.1mol/L CuSO4溶液的試管中滴加2mL 1mol/L氨水,觀察到溶液中立即出現(xiàn)淺藍色沉淀;隨后沉淀逐漸溶解,得到深藍色溶液。經(jīng)分離得到Cu(NH34SO4晶體。
(1)資料表明,向CuSO4溶液中滴加氨水,可能會生成淺藍色Cu2(OH)2SO4沉淀。
①該小組同學取實驗1中淺藍色沉淀,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
(補全實驗操作和現(xiàn)象),證明沉淀中含有
SO
2
-
4
。
②補全實驗1中生成Cu2(OH)2SO4沉淀的離子方程式:2Cu2++
2NH3?H2O
2NH3?H2O
+
SO
2
-
4
═Cu2(OH)2SO4↓+
2
NH
+
4
2
NH
+
4
。
(2)甲同學設計實驗證明深藍色溶液中含Cu(NH34SO4:加熱深藍色溶液并檢驗逸出氣體為氨氣。你認為此方案
不可行
不可行
(填“可行”或“不可行”),理由是
實驗1中氨水過量,過量的氨水受熱分解也會產(chǎn)生氨氣
實驗1中氨水過量,過量的氨水受熱分解也會產(chǎn)生氨氣
。
【實驗2】探究用Cu(NH34SO4和氨水的混合液浸取單質(zhì)銅得到[Cu(NH32]2SO4的原理。
編號 實驗裝置及部分操作 燒杯中溶液 實驗現(xiàn)象
2-1  菁優(yōu)網(wǎng)
實驗開始,先讀取電壓表示數(shù),后迅速將其換成電流表,繼續(xù)實驗,10 min內(nèi)記錄甲燒杯中現(xiàn)象
甲:0.05mol/LNa2SO4
乙:0.05mol/LCu(NH34SO4
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色
已知:其他條件相同時,參與原電池反應的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強,檢測到的電壓越大
(3)溶液A為
0.05mol/LCu(NH34SO4溶液
0.05mol/LCu(NH34SO4溶液
。
(4)對比實驗2-1和2-2,可以得到結(jié)論是
相同條件下,Cu(NH34SO4的氧化性弱于CuSO4
相同條件下,Cu(NH34SO4的氧化性弱于CuSO4
。
(5)實驗2-4中,甲燒杯中溶液由無色變?yōu)樗{色的原因是
Cu-e-+2NH3=[Cu(NH32]+,[Cu(NH32]+被空氣中的氧氣氧化為藍色[Cu(NH34]2+
Cu-e-+2NH3=[Cu(NH32]+,[Cu(NH32]+被空氣中的氧氣氧化為藍色[Cu(NH34]2+
。
(6)依據(jù)上述實驗,分析用Cu(NH34SO4和氨水的混合液浸取單質(zhì)銅的原理:
[Cu(NH34]2+將Cu氧化為[Cu(NH32]+,氨水對浸取單質(zhì)銅的反應有促進作用
[Cu(NH34]2+將Cu氧化為[Cu(NH32]+,氨水對浸取單質(zhì)銅的反應有促進作用

【答案】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;2NH3?H2O;2
NH
+
4
;不可行;實驗1中氨水過量,過量的氨水受熱分解也會產(chǎn)生氨氣;0.05mol/LCu(NH34SO4溶液;相同條件下,Cu(NH34SO4的氧化性弱于CuSO4;Cu-e-+2NH3=[Cu(NH32]+,[Cu(NH32]+被空氣中的氧氣氧化為藍色[Cu(NH34]2+;[Cu(NH34]2+將Cu氧化為[Cu(NH32]+,氨水對浸取單質(zhì)銅的反應有促進作用
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:80引用:2難度:0.5
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    (1)向一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO32和Mn(NO32溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀經(jīng)高溫灼燒,可制得CuMn2O4
    ①寫出基態(tài)Mn原子的價電子排布式為
     

    ②CO32-的空間構(gòu)型是
     
    (用文字描述).
    (2)在銅錳氧化物的催化下,CO被氧化為CO2,HCHO被氧化為CO2和H2O.
    ①根據(jù)等電子體原理,CO分子的結(jié)構(gòu)式為
     

    ②CO2分子中C原子軌道的雜化類型為
     

    ③1 mol甲醛(HCHO)分子中所含σ鍵的數(shù)目為
     

    (3)科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如圖:
    ①膽礬的化學式用配合物的形式表示為
     

    ②膽礬中SO42-的空間構(gòu)型為
     
    ,H2O中O原子的雜化類型為
     

    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.3
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