Question

【题目】某学习小组探究SO2与Cu(OH)2悬浊液的反应。

实验Ⅰ：向NaOH溶液中加入浓CuCl2溶液，制得含Cu(OH)2的悬浊液，测溶液pH≈13。向悬浊液中通入SO2，产生大量白色沉淀，测溶液pH≈3。推测白色沉淀中可能含有Cu+、Cu2+、Cl- 、SO42-、SO32-、HSO3-。

已知： i. Cu(NH3)42+(蓝色)；Cu+Cu(NH3)2+(无色)；Cu+Cu+Cu2+

ii. Ag2SO4微溶于水，可溶于一定浓度的硝酸。

实验Ⅱ：

(1)①通过“白色沉淀A”确定一定存在的离子是____________________。

②判断白色沉淀中金属离子仅含有Cu+、不含Cu2+的实验证据是____________________。

③用以证实白色沉淀中无SO42-、SO32-、HSO3-的试剂a是____________________。

④生成CuCl的离子方程式是____________________。

(2)小组同学基于上述实验认为： SO2与Cu(OH)2悬浊液能发生氧化还原反应不仅基于本身的性质，还受到“生成了沉淀促进了氧化还原反应的发生”的影响。设计实验验证了此观点。

①用实验Ⅰ方法制得含Cu(OH)2的悬浊液，过滤、洗涤获取纯净的Cu(OH)2固体。检验Cu(OH)2固体是否洗涤干净的方法是____________________。

编号	实验	现象
III	向Cu(OH)2固体中加入一定量的水，制得悬浊液(pH≈8)，向悬浊液中通入SO2	a. 底部产生少量浅黄色沉淀，慢慢消失 b. 静置，底部产生少量红色固体
IV	向CuSO4溶液中通入SO2	无沉淀产生

②经确认浅黄色沉淀是CuOH，红色固体是Cu，证明SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反应。最终生成Cu的原因是____________________。

③由实验III、IV可以得出的结论除“生成了沉淀促进了氧化还原反应的发生” 外还有____________________。

Answer 1

【答案】Cl- 白色沉淀溶于氨水后无色说明无Cu2+，后变成蓝色说明含 Cu+ 硝酸酸化的BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液 SO2 + 2Cl-+2 Cu(OH)2 = 2CuCl + SO42- + 2H2O 用小试管接取最后的几滴洗涤液，加入(硝酸酸化的)AgNO3溶液，无沉淀产生 SO2 与Cu(OH)2 反应生成CuOH，过量SO2溶于水使溶液显酸性，CuOH在酸性溶液里反应最终生成Cu 和Cu2+ SO2与二价铜在碱性条件下更容易发生氧化还原反应

【解析】

(1)①根据实验Ⅱ可知，蓝色溶液中加入硝酸和硝酸银得到“白色沉淀A”，据此分析判断；②根据白色沉淀中加入氨水得到无色溶液，之后变成蓝色分析解答；③SO32-、HSO3-都能被硝酸氧化生成SO42-，结合硫酸根离子的检验方法分析解答；④根据实验Ⅱ可知，白色沉淀为CuCl，即实验I中生成的白色沉淀为CuCl，据此书写反应的离子方程式；

(2)①用实验Ⅰ方法制得含Cu(OH)2的悬浊液，过滤得到的Cu(OH)2固体上吸附了Cl-，据此分析解答；②浅黄色沉淀是CuOH，说明SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反应，在过量SO2溶于水使溶液显酸性后，CuOH在酸性溶液里发生歧化反应，据此分析解答；③根据实验III、IV，比较溶液的酸碱性对实验的影响分析解答。

(1)①根据实验Ⅱ可知，蓝色溶液中加入硝酸和硝酸银得到“白色沉淀A”，A为AgCl，说明溶液中一定存在Cl-，故答案为：Cl-；

②白色沉淀中加入氨水得到无色溶液，说明无Cu2+，后变成蓝色说明含 Cu+，因此白色沉淀中金属离子仅含有Cu+、不含Cu2+，故答案为：白色沉淀溶于氨水后无色说明无Cu2+，后变成蓝色说明含 Cu+；

③SO32-、HSO3-都能被硝酸氧化生成SO42-，因此证实白色沉淀中无SO42-、SO32-、HSO3-的试剂a是硝酸酸化的BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液，故答案为：硝酸酸化的BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液；

④根据实验Ⅱ可知，白色沉淀为CuCl，即实验I中生成的白色沉淀为CuCl，反应的离子方程式为SO2 + 2Cl-+2 Cu(OH)2 = 2CuCl + SO42- + 2H2O，故答案为：SO2 + 2Cl-+2 Cu(OH)2 = 2CuCl + SO42- + 2H2O；

(2)①用实验Ⅰ方法制得含Cu(OH)2的悬浊液，过滤得到的Cu(OH)2固体上吸附了Cl-，洗涤获取纯净的Cu(OH)2固体，因此检验Cu(OH)2固体是否洗涤干净只需要检验洗涤后的滤液中是否含有Cl-，方法为：用小试管接取最后的几滴洗涤液，加入(硝酸酸化的)AgNO3溶液，无沉淀产生，说明沉淀已洗净，故答案为：用小试管接取最后的几滴洗涤液，加入(硝酸酸化的)AgNO3溶液，无沉淀产生；

②经确认浅黄色沉淀是CuOH，说明SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反应。过量SO2溶于水使溶液显酸性，CuOH在酸性溶液里反应最终生成Cu 和Cu2+，因此红色固体是Cu，故答案为：SO2 与Cu(OH)2 反应生成CuOH，过量SO2溶于水使溶液显酸性，CuOH在酸性溶液里反应最终生成Cu 和Cu2+；

③根据实验III、IV可知SO2与二价铜在碱性条件下更容易发生氧化还原反应，故答案为：SO2与二价铜在碱性条件下更容易发生氧化还原反应。