题目内容
【题目】实验小组对NaHSO3溶液分别与CuCl2、CuSO4溶液的反应进行探究。
实验 | 装置 | 试剂x | 操作及现象 |
Ⅰ |
| 1 mol·L1 CuCl2溶液 | 加入2mL CuCl2溶液，得到绿色溶液，30s时有无色气泡和白色沉淀产生，上层溶液颜色变浅。 |
Ⅱ | 1 mol·L1 CuSO4溶液 | 加入2mL CuSO4溶液，得到绿色溶液，3分钟未见明显变化。 |
已知：Ⅰ.Cu2+
[Cu(NH3)4]2+(深蓝色溶液)
Ⅱ. Cu+[Cu(NH3)]+(无色溶液)
[Cu(NH3)4]2+(深蓝色溶液)
(1)推测实验Ⅰ产生的无色气体为SO2，实验证实推测正确：用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口，观察到_______，反应的离子方程式为_______。
(2)对实验 Ⅰ 产生SO2的原因进行分析，提出假设：
假设a: Cu2+水解使溶液中c(H+)增大；
假设b: Cl－存在时，Cu2+与HSO3－反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H+)增大。
① 假设a不合理，实验证据是_______；
② 实验表明假设b合理，实验I反应的离子方程式有_____、H+ + HSO3- = SO2↑+H2O。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ，提出假设：Cl－增强了Cu2+的氧化性。
下述实验Ⅲ证实了假设合理，装置如图。实验方案：闭合K，电压表的指针偏转至“X”处；向U形管_______(补全实验操作及现象)。
(4)将实验Ⅱ的溶液静置24小时或加热后，得到红色沉淀。经检验，红色沉淀中含有Cu+、Cu2+和SO32。
①通过实验Ⅳ证实红色沉淀中含有Cu+和Cu2+。
实验Ⅳ：
证实红色沉淀中含有Cu+的实验证据是_______；
②有同学认为实验Ⅳ不足以证实红色沉淀中含有Cu2+，设计实验Ⅳ的对比实验Ⅴ，证实了Cu2+的存在。实验Ⅴ的方案和现象是：_______。
【答案】蓝色褪去 SO2+I2+2H2O=SO42－+2I－+4H+ 实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但实验Ⅱ 中未见气泡 2Cu2++2Cl－+ HSO3－+ H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+ 右侧加入一定量NaCl固体，溶解后，观察到电压表指针偏转变大 一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色 取少量纯净的Cu2O于试管中，滴加足量浓氨水。沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后溶液变为深蓝色
【解析】
NaHSO3溶液属于弱酸的酸式盐，HSO3-的电离程度大于水解程度，它的溶液呈酸性。
(1) 从二氧化硫的还原性和碘的氧化性角度出发，写出实验现象和离子反应方程式；
(2) 要产生二氧化硫气体，需要溶液中有氢离子存在，对于氢离子产生的原因，可以从实验Ⅰ、Ⅱ都有铜离子，但现象不同，故可以判断出假设a不正确；
(3) 是否是Cl－增强了Cu2+的氧化性，可以加入氯离子，但是为了不引入新的杂质，可以加氯化钠，再观察电压表的示数；
(4)根据题目信息， Cu+
[Cu(NH3)]+(无色溶液)
[Cu(NH3)4]2+(深蓝色溶液)，确定Cu+的检验方法。若要证明溶液中的Cu2+，需要做一个对比实验，一个含有Cu2+和Cu+的混合溶液，另一个只含有Cu+的溶液，再加入足量浓氨水，看反应现象，所以可以加少量纯净的Cu2O。
(1)蘸有碘水的淀粉试纸显蓝色，遇到二氧化硫，二氧化硫具有还原性，碘单质具有氧化性，二氧化硫与碘单质发生氧化还原反应，实验现象为蓝色褪去，离子方程式为SO2+I2+ 2H2O=SO42－+2I－+4H+，
故答案为：蓝色褪去；SO2+I2+2H2O=SO42－+2I－+4H+；
(2)要产生二氧化硫，需要亚硫酸氢根离子与氢离子作用，如果是Cu2+水解使溶液中氢离子浓度增大，从而释放出气体，由于实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但实验Ⅱ 中未见气泡，说明不是由假设a: Cu2+水解使溶液中c(H+)增大引起的，故答案为实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但实验Ⅱ中未见气泡；根据亚硫酸氢钠加入氯化铜后的实验现象是生成白色沉淀，则假设b正确，利用电荷守恒，元素守恒，化合价升降法配平离子反应，2Cu2++2Cl－+HSO3－+H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+，
故答案为：实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但实验Ⅱ 中未见气泡；2Cu2++2Cl－+ HSO3－+ H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+；
(3) 实验Ⅲ是为了验证Cl－增强了Cu2+的氧化性，需向硫酸铜溶液中补充氯离子，U型管左侧是亚硫酸氢钠，故加入氯化钠固体，如果Cl－增强了Cu2+的氧化性，会使溶液中转移的电子数增多，闭合K，故电压表的读数会增大，
故答案为：右侧加入一定量NaCl固体，溶解后，观察到电压表指针偏转变大；
(4) 根据题目所给信息，Cu+[Cu(NH3)]+(无色溶液) [Cu(NH3)4]2+(深蓝色溶液)，实验Ⅳ中若有Cu+，一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色；如要证明溶液中的Cu2+，需要做一个对比实验，一个含有Cu2+和Cu+的混合溶液，另一个只含有Cu+的溶液，再加入足量浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后溶液变为深蓝色，实验操作为取少量纯净的Cu2O于试管中，滴加足量浓氨水。实验现象为沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后溶液变为深蓝色。
故答案为：一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色；取少量纯净的Cu2O于试管中，滴加足量浓氨水。 沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后溶液变为深蓝色。
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【题目】在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH= 92.4kJ/mol，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 0.5mol N2、1.5mol H2 | 1mol NH3 | 2mol NH3 |
NH3的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
吸收或放出的热量(kJ) | a | b | c |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | ɑ1 | ɑ2 | ɑ3 |
下列说法正确的是
A.a + b = 46.2B.2c1＞c3＞c1C.2p2＜p3D.ɑ1+ɑ3＞1
