某小組根據(jù)SO2既有還原性又有氧化性,探究其能否實(shí)現(xiàn)Cu2+→Cu或Cu→Cu2+的轉(zhuǎn)化。
已知:ⅰ.水合Cu+既易被氧化也易被還原,因此水溶液中無法生成水合Cu+。
ⅱ.CuCl為白色固體,難溶于水,可溶于c(Cl-)較大的溶液生成[CuCl3]2-,也可溶于氨水生成[Cu(NH3)2]+(無色)。
Ⅰ.SO2與Cu2+的反應(yīng)
向試管中通入足量SO2(尾氣處理裝置已略),記錄如下。
裝置 | 編號 | 試劑 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
a | 1mol?L-1CuSO4溶液 | 始終無明顯變化 | |
b | 1mol?L-1CuCl2溶液 | 溶液變綠,進(jìn)而變棕黃色,一段時間后出現(xiàn)白色沉淀 |
3d10
3d10
。(2)將b所得沉淀過濾,充分洗滌,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),證實(shí)該沉淀為CuCl。
①證明白色沉淀中有Cu+,推理過程是
深藍(lán)色溶液中含[Cu(NH3)4]2+是無色溶液中的[Cu(NH3)2]2+被O2氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了白色沉淀中的Cu+
深藍(lán)色溶液中含[Cu(NH3)4]2+是無色溶液中的[Cu(NH3)2]2+被O2氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了白色沉淀中的Cu+
。②ⅲ排除了干擾Cl-檢驗(yàn)的因素。寫出ⅲ中反應(yīng)的離子方程式:
NH3?H2O+H+=+H2O
NH
+
4
NH3?H2O+H+=+H2O
;[Cu(NH3)4]2++4H+═Cu2++4NH
+
4
NH
+
4
(3)進(jìn)一步證實(shí)b中SO2作還原劑,補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案和預(yù)期現(xiàn)象:取b中反應(yīng)后的上層清液于試管中,
滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀
滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀
。(4)由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可推知,該條件下:①a中SO2不能將Cu2+還原為Cu+或Cu;
②SO2、CuCl、Cu的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?
Cu>SO2>CuCl
Cu>SO2>CuCl
。綜上所述,改變還原產(chǎn)物的價態(tài)或形態(tài)可以影響氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。
Ⅱ.SO2與Cu的反應(yīng)
向試管中通入足量SO2(尾氣處理裝置已略),記錄如下
裝置 | 編號 | 試劑 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
c | 3mol?L-1稀硫酸 | 始終無明顯變化 | |
d | 3mol?L-1稀鹽酸 | 銅片表面變黑,溶液變?yōu)樽厣?/td> |
棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小,使CuCl(s)+2Cl-(aq)?[CuCl3]2-(aq),Q>K,反應(yīng)逆向移動,析出CuCl 沉淀
棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小,使CuCl(s)+2Cl-(aq)?[CuCl3]2-(aq),Q>K,反應(yīng)逆向移動,析出CuCl 沉淀
。(6)經(jīng)進(jìn)一步檢驗(yàn),銅表面黑色物質(zhì)為Cu2S。補(bǔ)全d中反應(yīng)的離子方程式:
6
6
Cu+1
1
SO2+12
12
Cl-+4H+
4H+
═1
1
Cu2S+4
4
[CuCl3]2-+2H2O
2H2O
。(7)與c對比,d能發(fā)生反應(yīng)的原因是
Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu 能夠被SO2氧化
Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu 能夠被SO2氧化
。【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計;二氧化硫的性質(zhì).
【答案】3d10;深藍(lán)色溶液中含[Cu(NH3)4]2+是無色溶液中的[Cu(NH3)2]2+被O2氧化的產(chǎn)物,說明濃氨水溶解出了白色沉淀中的Cu+;NH3?H2O+H+=+H2O;滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀;Cu>SO2>CuCl;棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小,使CuCl(s)+2Cl-(aq)?[CuCl3]2-(aq),Q>K,反應(yīng)逆向移動,析出CuCl 沉淀;6;1;12;4H+;1;4;2H2O;Cl-與Cu+結(jié)合成[CuCl3]2-,其氧化性弱于SO2,使Cu 能夠被SO2氧化
NH
+
4
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:76引用:2難度:0.6
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1.(1)某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖1所示實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,且白色沉淀不溶于鹽酸.二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,實(shí)際因受到空氣和溶液中氧氣的影響而產(chǎn)生沉淀.
①寫出加熱時試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
②用離子方程式表示生成該白色沉淀的原因:
(2)為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置.請回答下列問題:
①檢查裝置A氣密性的方法是
②裝置B中反應(yīng)開始前,應(yīng)進(jìn)行的操作是
③裝置C中苯的作用是
④裝置B中反應(yīng)結(jié)束后,需再打開裝置A中活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時間,目的是
⑤一同學(xué)取實(shí)驗(yàn)后的C中溶液少許,滴加一種無色溶液,也產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀,滴加的試劑不可能是下列物質(zhì)中的
A、NaOH溶液 B、新制氯水 C、H2O2溶液 D、酸性KMnO4溶液
⑥若D中NaOH溶液恰好完全反應(yīng)生成NaHSO4溶液,寫出該溶液中的平衡方程式發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5 -
2.某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時把SO2通入裝有1mol/L BaCl2溶液的試管中,出現(xiàn)了白色渾濁物.
(1)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根據(jù)沉淀溶解平衡原理查閱了工具書上的相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)過計算推導(dǎo)得出:常溫下即使把SO2通入1mol/L BaCl2溶液中至飽和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色渾濁物只能是BaSO4.你認(rèn)為所查閱的數(shù)據(jù)為:BaSO3的溶度積或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3).
(2)二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,而實(shí)際受到空氣和溶液氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象.為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖:
①氣密性檢查完好后,在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒,通過長頸漏斗注入稀硫酸.打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入到后續(xù)裝置.
②D中氣泡均勻冒出并驗(yàn)純D中氣泡均勻冒出后后關(guān)閉活塞,將裝置D的導(dǎo)管插入燒杯中.
③通過裝置B的分液漏斗滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體進(jìn)入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清.
④打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時間.
⑤將盛有BaCl2溶液的試管從裝置中取出,拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水,隨即出現(xiàn)白色渾濁,滴加稀鹽酸并振蕩,白色渾濁不消失.
⑥拆卸裝置,清洗儀器,處理剩余藥品.
請回答下列問題
(2)實(shí)驗(yàn)步驟①和③的空白處使用的儀器名稱分別為
(3)反應(yīng)開始前,先向制取SO2的裝置中通入純凈的A中產(chǎn)生的氫氣,其作用是:
(4)裝C中苯的作用是
(5)裝置D的目的 除去SO2防止污染
(6)寫出實(shí)驗(yàn)步驟⑤試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:52引用:1難度:0.1 -
3.綠礬化學(xué)式可以用FeSO4?xH2O表示,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:
(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為mg。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為ng。按圖1連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序
a.稱量A b.關(guān)閉K1和K2 c.點(diǎn)燃酒精燈,加熱 d.冷卻至室溫
e.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2 f.熄滅酒精燈
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目=
(3)在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬,將蒸氣冷卻可制得一種無色粘稠的液體“綠礬油”,蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色。綠礬油中溶質(zhì)的化學(xué)式為
(4)用圖2裝置模擬(3)中蒸餾釜中反應(yīng)并檢驗(yàn)產(chǎn)物,煅燒綠礬一段時間后,發(fā)現(xiàn)D中U 型管出現(xiàn)無色粘稠的液體,b中品紅溶液褪色。
已知:三氧化硫的熔點(diǎn)為16.8℃,沸點(diǎn)為44.8℃
①A中提供熱源的儀器名稱:
②寫出煅燒綠礬的化學(xué)方程式
③實(shí)驗(yàn)過程中不宜加入過多綠礬,主要原因是發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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