某小組同學(xué)探究Cu和H2O2的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)ⅰ:向裝有0.5gCu的燒杯中加入20mL30%H2O2溶液,一段時(shí)間內(nèi)無明顯現(xiàn)象,10小時(shí)后,溶液中有少量藍(lán)色渾濁,Cu片表面附著少量藍(lán)色固體.
(1)藍(lán)色固體是
Cu(OH)2
Cu(OH)2
(填化學(xué)式).
針對(duì)該反應(yīng)速率較慢,小組同學(xué)查閱資料,設(shè)計(jì)并完成了下列實(shí)驗(yàn).
資料:Cu2++4NH3?[Cu(NH3)4]2+(深藍(lán)色)
裝置 |
序號(hào) |
試劑a |
現(xiàn)象 |
|
ⅱ |
20mL30%H2O2與4mL5mol/LH2SO4混合液 |
Cu表面很快生產(chǎn)少量氣泡,溶液逐漸變藍(lán),產(chǎn)生較多氣泡 |
ⅲ |
20mL30%H2O2與4mL5mol/L氨水混合液 |
溶液立即變?yōu)樯钏{(lán)色,產(chǎn)生大量氣飽,Cu表面有少量藍(lán)色不溶物 |
(2)實(shí)驗(yàn)中ⅱ:溶液變藍(lán)的原因是
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
(用化學(xué)用語解釋).
(3)實(shí)驗(yàn)ⅲ中:
①深藍(lán)色溶液含有[Cu(NH
3)
4]
2+,其中提供空軌道的微粒是
Cu2+
Cu2+
,提供孤電子對(duì)的原子是
N
N
.
②對(duì)比實(shí)驗(yàn)ⅰ和ⅲ,為探究氨水對(duì)Cu的還原性或H
2O
2氧化性的影響,利用如圖裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn).
已知:電壓大小反映了物質(zhì)氧化性與還原性強(qiáng)弱的差異;差異越大,電壓越大
a.K閉合時(shí),電壓為x.
b.向U型管右側(cè)溶液中滴加氨水后,電壓不變.
c.繼續(xù)向U型管左側(cè)溶液中滴加氨水后,電壓增大了y.
該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是
氨水可與銅離子反應(yīng)
氨水可與銅離子反應(yīng)
,結(jié)合化學(xué)用語解釋c中電壓增大的原因
4NH3?H2O+Cu2+=[Cu(NH3)4]2++4H2O,使c(Cu2+)減小,提高了Cu的還原性
4NH3?H2O+Cu2+=[Cu(NH3)4]2++4H2O,使c(Cu2+)減小,提高了Cu的還原性
.利用該方法也可證明酸性增強(qiáng)可提高H
2O
2的氧化性,導(dǎo)致Cu溶解速率加快.
(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)ii和iii,實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氧氣速率明顯更快,可能的原因是
Cu[(NH3)4]2+對(duì)H2O2分解有很好的催化作用
Cu[(NH3)4]2+對(duì)H2O2分解有很好的催化作用
.
(5)基于以上實(shí)驗(yàn),影響Cu與H
2O
2反應(yīng)速率的因素有
酸堿性、產(chǎn)物微粒的種類
酸堿性、產(chǎn)物微粒的種類
.