Question

【题目】某小组在验证反应“2Fe3+ + Cu =2Fe2+ + Cu2+”的实验中观察到溶液颜色由棕黄色变为浅绿色，且产生灰白色沉淀。发现和探究过程如下。

	实验过程	实验现象
实验1		充分振荡，棕黄色溶液逐渐变浅，最后呈浅绿色，有灰白色固体产生

实验1中所得溶液的颜色比预期的浅，针对其原因进行探究。

（1）甲认为：实验后，溶液中c (Cu2+)应为0.5 mol/L。“溶液颜色浅”是c (Cu2+)低于0.5 mol/L造成的。 配制含0.5 mol/L CuCl2和____________mol/L FeCl2混合溶液，观察溶液的颜色。该溶液为蓝绿色，明显比实验所得溶液颜色深，说明_________________________。

（2）甲进一步研究认为，“溶液颜色浅”与产生了灰白色固体有关。

甲查阅资料如下，猜想灰白色固体可能含有CuCl。

资料：CuCl是白色固体，不溶于水、硫酸，可溶于氨水。

为探究灰白色固体成分，设计实验方案如下：

方案1	用蒸馏水将实验1中的灰白色固体混合物洗净，取少量，加入过量稀硝酸，如果有白色固体剩余，则证明有CuCl
方案2	用蒸馏水将实验1中的灰白色固体混合物洗净，取少量，加入浓氨水浸泡，过滤，向滤液中加入稀硫酸

a.按方案1进行实验2：

b.加入稀硝酸的目的是___________，反应的离子方程式是____________________________________。

c.乙认为该方案不严谨，理由是：CuCl具有还原性，被硝酸氧化后的生成物能溶于稀硝酸。

d.按方案2进行实验3：

e.加入稀硫酸时，产生的实验现象是____________，说明灰白色固体中含有CuCl。

（3）综合上述实验，说明实验1所得溶液的颜色比预期浅的原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】1 溶液颜色比预期的浅，是c (Cu2+)低于0.5 mol/L造成的 除去未反应的铜 3Cu+8H+＋2NO === 3Cu2+＋2NO↑＋4H2O 产生白色沉淀 在Cl－和足量Cu存在时，由于生成了CuCl，从而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L

【解析】

（1）5ml1 mol/L FeCl3溶液与足量Cu反应，理论上得到0.5 mol/L CuCl2和1 mol/LFeCl2混合溶液，CuCl2与过量的铜反应生成了CuCl，从而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L；

（2）由于CuCl具有还原性，被硝酸氧化后的生成物能溶于稀硝酸没有白色固体剩余，检验白色固体为CuCl，应将洗净的灰白色固体混合物加入浓氨水浸泡，过滤，向滤液中加入稀硫酸，观察是否有白色沉淀生成；

（3）由实验可知，反应中生成的CuCl2与过量的铜反应生成了CuCl，从而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L，CuCl的生成与Cl－和Cu的存在有关。

（1）由方程式可知，5ml1 mol/L FeCl3溶液与足量Cu反应，理论上得到0.5 mol/L CuCl2和1 mol/LFeCl2混合溶液，实验中溶液颜色浅可能是CuCl2发生反应生成CuCl导致c (Cu2+)低于0.5 mol/L，为确认c (Cu2+)低于0.5 mol/L，应该配制含0.5 mol/L CuCl2和1 mol/LFeCl2混合溶液，与实验所得混合液进行颜色对比，若溶液颜色浅，说明溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L，故答案为：1；溶液颜色比预期的浅，是c (Cu2+)低于0.5 mol/L造成的；

（2）方案1向洗净的灰白色固体混合物加入稀硝酸，过量的铜溶于稀硝酸生成硝酸铜、一氧化氮和水，剩余固体为白色CuCl固体；方案2将洗净的灰白色固体混合物加入浓氨水浸泡，CuCl与浓氨水反应溶解，剩余固体为过量的铜；由于CuCl具有还原性，被硝酸氧化后的生成物能溶于稀硝酸没有白色固体剩余，所以为验证白色固体为CuCl，应向滤液中加入稀硫酸，重新生成白色CuCl固体，说明灰白色固体中含有CuCl，故答案为：除去未反应的铜；3Cu+8H+＋2NO =3Cu2+＋2NO↑＋4H2O；产生白色沉淀；

（3）由以上实验可知，反应中生成CuCl的原因是CuCl2与过量的铜反应生成了CuCl，从而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L，实验1所得溶液的颜色比预期浅，故答案为：在Cl－和足量Cu存在时，由于生成了CuCl，从而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L。