某校化學(xué)小組同學(xué)研究Cu與H2SO4溶液反應(yīng),小偉同學(xué)實(shí)驗(yàn)記錄如表。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅰ |
取螺旋狀銅絲在酒精燈上燒至紅熱,迅速伸入裝有10mL 3mol/L H2SO4溶液的試管中 |
產(chǎn)生大量白霧;溶液顏色變?yōu)闇\藍(lán)色;試管中出現(xiàn)紅色渾濁 |
Ⅱ |
步驟一:取螺旋狀銅絲在酒精燈上燒至紅熱,迅速伸入裝有10mL蒸餾水的試管中;步驟二:冷卻后加入5mL 3mol/L H2SO4 |
步驟一:產(chǎn)生少量白霧;試管中出現(xiàn)黑色渾濁,略帶紅色步驟二:渾濁全部為紅色;溶液略顯藍(lán)色 |
(1)實(shí)驗(yàn)一:探究白霧的成分。
①波波同學(xué)收集實(shí)驗(yàn)Ⅰ中白霧,加入品紅溶液,溶液褪色,得出結(jié)論:白霧成分包含SO
2.可能是因?yàn)榫植繙囟冗^(guò)高產(chǎn)生,寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式
Cu+2H
2SO
4(濃)
CuSO
4+SO
2↑+2H
2O
Cu+2H
2SO
4(濃)
CuSO
4+SO
2↑+2H
2O
。
②艷艷同學(xué)認(rèn)為不妥,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)Ⅲ:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅲ |
步驟一:取品紅溶液,加3mol/L H2SO4 溶液,加熱; 步驟二:收集實(shí)驗(yàn)Ⅰ中白霧,加入品紅溶液,加熱。 |
步驟一:溶液褪色,加熱無(wú)顏色變化;步驟二:溶液褪色,加熱無(wú)顏色變化 |
根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ,可推斷白霧成分是
H2SO4
H2SO4
,而并非SO
2。
(2)實(shí)驗(yàn)二:探究紅色固體的成分。
經(jīng)過(guò)分析,實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的紅色渾濁成分相同。
【資料】Cu
2O能溶在濃氨水中形成無(wú)色Cu(NH
3)
2+,很容易被氧氣氧化為藍(lán)色Cu(NH
3)
42+;
Cu
2O能與一定濃度的酸溶液發(fā)生反應(yīng):Cu
2O+2H
+═Cu
2++Cu+H
2O。
①寫(xiě)出Cu
2O溶在濃氨水中的離子方程式
Cu2O+4NH3?H2O=2Cu(NH3)2++2OH-+3H2O;
Cu2O+4NH3?H2O=2Cu(NH3)2++2OH-+3H2O;
。
②對(duì)于紅色渾濁的成分,谷哥設(shè)計(jì)
加入到足量的濃氨水中,固體全部溶解得無(wú)色溶液,很快變成藍(lán)色溶液
加入到足量的濃氨水中,固體全部溶解得無(wú)色溶液,很快變成藍(lán)色溶液
實(shí)驗(yàn)并證實(shí)了紅色固體中只有Cu
2O.他的實(shí)驗(yàn)是:將實(shí)驗(yàn)Ⅰ試管中固體過(guò)濾洗滌,得紅色固體。
③結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ,吉吉同學(xué)確定銅絲燒至紅熱時(shí)生成了
CuO和Cu2O
CuO和Cu2O
。
(3)實(shí)驗(yàn)三:探究紅色固體不溶的原因。
經(jīng)過(guò)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)后的溶液均顯酸性,對(duì)于體系中有Cu
2O固體的原因:龍校假設(shè):在實(shí)驗(yàn)條件下,隨著溶液酸性降低,Cu
2O與酸無(wú)法反應(yīng)。
喬博假設(shè):在實(shí)驗(yàn)條件下,隨著溶液酸性降低,Cu
2O與酸反應(yīng)速率變小。鄒鄒同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅳ |
取Cu2O固體少量,加入到裝有10mL 3mol/L H2SO4溶液的試管中 |
溶液迅速變?yōu)樗{(lán)色;試管中出現(xiàn)少量亮紅色固體 |
Ⅴ |
取Cu2O固體少量,加入到裝有10mL 3mol/L H2SO4和少量CuSO4(淺藍(lán)色)的試管中 |
現(xiàn)象同Ⅳ |
Ⅵ |
重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ,振蕩試管,分為兩等份。第一份立刻加入濃硫酸至c(H2SO4)=3mol/L;第二份靜置4h之后,過(guò)濾,向固體中加入濃硫酸至c(H2SO4)=3mol/L |
第一份加酸后紅色固體明顯減少,溶液藍(lán)色加深;第二份靜置時(shí),固體減少,溶液緩慢變?yōu)樗{(lán)色,固體加酸后無(wú)明顯現(xiàn)象。 |
①實(shí)驗(yàn)Ⅴ的目的是
證明Cu2+對(duì)Cu2O與酸的反應(yīng)沒(méi)有干擾
證明Cu2+對(duì)Cu2O與酸的反應(yīng)沒(méi)有干擾
。
②通過(guò)以上實(shí)驗(yàn),臧臧同學(xué)得出的結(jié)論是
隨著溶液酸性降低,Cu2O與酸反應(yīng)的速率變小
隨著溶液酸性降低,Cu2O與酸反應(yīng)的速率變小
。