化學(xué)小組同學(xué)學(xué)習(xí)了Fe3+與Fe反應(yīng)后,猜想Cu2+也能與Cu發(fā)生反應(yīng)。為了驗證猜想,進行實驗。
(1)Fe2(SO4)3溶液與Fe反應(yīng)的離子方程式為
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+
。
(2)【實驗探究】
實驗Ⅰ |
|
【實驗假設(shè)】
甲同學(xué)分析了實驗Ⅰ無明顯現(xiàn)象的原因,做出如下假設(shè):
假設(shè)a:由于反應(yīng)溫度較低,導(dǎo)致Cu
2+氧化性較弱。
假設(shè)b:由于
硫酸銅溶液濃度較低
硫酸銅溶液濃度較低
,導(dǎo)致Cu
2+氧化性較弱。(補全假設(shè)b)
針對上述假設(shè),甲同學(xué)繼續(xù)進行如下實驗:
【實驗探究】
序號 |
實驗 |
加入試劑或操作 |
實驗Ⅱ |
|
加熱試管 |
實驗Ⅲ |
加入CuSO4固體,振蕩 |
實驗結(jié)果:實驗Ⅱ和實驗Ⅲ中均未檢測出Cu
2+。
(3)【實驗探究】
乙同學(xué)用CuCl
2溶液代替CuSO
4溶液進行實驗:
實驗Ⅳ |
|
實驗Ⅳ中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
Cu+2Cl-+Cu2+=2CuCl
Cu+2Cl-+Cu2+=2CuCl
。
(4)【實驗改進】
乙同學(xué)針對實驗Ⅰ進行改進,設(shè)計并完成實驗Ⅴ:向試管a中加入幾滴濃鹽酸,一段時間后,溶液藍色明顯變淺,銅片表面產(chǎn)生白色沉淀。
乙同學(xué)因此得出結(jié)論:Cl
-對Cu
2+與Cu發(fā)生反應(yīng)有促進作用。
①丙同學(xué)認為通過實驗Ⅴ不能得出乙同學(xué)的結(jié)論,原因是
濃鹽酸中含有氫離子和氯離子,也可能是氫離子對Cu2+與Cu發(fā)生反應(yīng)有促進作用
濃鹽酸中含有氫離子和氯離子,也可能是氫離子對Cu2+與Cu發(fā)生反應(yīng)有促進作用
。
②丙同學(xué)繼續(xù)設(shè)計實驗:
重復(fù)實驗Ⅰ,然后向試管中加入幾滴硫酸,一段時間后,無明顯現(xiàn)象
重復(fù)實驗Ⅰ,然后向試管中加入幾滴硫酸,一段時間后,無明顯現(xiàn)象
(填操作和現(xiàn)象),證實了乙同學(xué)結(jié)論合理。
(5)【結(jié)論分析】
綜合上述實驗可知,Cu
2+能否氧化Cu與
Cl?
Cl?
有關(guān)。