题目内容
【题目】某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2悬浊液的反应进行探究,实验如下:
装置 | 序号 | 试管中的药品 | 现象 |
持续通入 | 实验Ⅰ | 1.5 mL1 mol/L CuSO4溶液和3.5 mL 1mol/L NaOH溶液混合 | 开始时有砖红色沉淀出现,一段时间后,砖红色沉淀消失,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色 |
实验Ⅱ | 1.5 mL1 mol/L CuCl2溶液和3.5 mL 1 mol/L NaOH溶液混合 | 开始时有黄色沉淀出现,一段时间后,黄色沉淀消失,静置,生成大量白色沉淀,溶液呈绿色 |
(1)制取新制Cu(OH)2悬浊液的离子方程式为__________________________________。
(2)甲同学重新用实验II的方法制备新制Cu(OH)2悬浊液,过滤,用蒸馏水洗涤干净。向洗净后的Cu(OH)2中加入5 mL蒸馏水,再持续通入SO2气体,现象与实验I相同,此步实验证明:__________________,检验Cu(OH)2洗涤干净的方法是____________________________________________。
(3)同学们对白色沉淀的成分继续进行探究。查阅资料如下:CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸。它与氨水反应生成Cu(NH3)2+,在空气中会立即被氧化成含有蓝色Cu(NH3)42+溶液。
①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,此过程中反应的离子方程式为:CuCl+2NH3·H2O
=Cu(NH3)2++Cl-+2H2O、____________________________。
②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl,参考如下实验方案填写表格:
填写下表空格:
试剂1 | _________________ | 试剂2 | 蒸馏水 |
现象1 | _________________ | 现象2 | _________________ |
③写出实验II中由Cu(OH)2生成白色沉淀的离子方程式:_________________。
(4)丙同学通过实验证明:实验Ⅰ中观察到的砖红色沉淀是Cu2O。完成合理的实验方案:取少量Cu2O固体于试管中,_________________________________,则说明砖红色沉淀是Cu2O。
【答案】Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓黄色沉淀消失,生成大量白色沉淀(或实验II与实验I的现象差异)与Cl-有关(或与SO42-无关)取最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液,不出现白色沉淀,证明Cu(OH)2洗涤干净4Cu(NH3)2++8NH3·H2O+O2=4Cu(NH3)42++4OH-+6H2O浓盐酸白色沉淀溶解出现白色沉淀2Cu(OH)2 +2Cl-+SO2=2CuCl↓+SO42-+2H2O加5 mL蒸馏水,向其中持续通入SO2,一段时间后,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色(或现象与实验I相同)
【解析】
(1)实验室通常用氢氧化钠和硫酸铜制取新制Cu(OH)2悬浊液,根据电荷守恒和元素守恒书写离子方程式;(2)比较实验Ⅰ和Ⅱ可知,两个实验制取Cu(OH)2悬浊液所用铜盐不同,产生的现象不同,由阴离子不同产生;Cu(OH)2固体表面有氯离子等杂质,可以通过洗涤滤液中是否有氯离子判断洗涤是否干净;(3)①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,蓝色溶液中应有Cu(NH3)2+,所以这一过程中有Cu(NH3)2+被氧化的反应;②CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸,根据这个性质可以证明该白色沉淀是否为CuCl;③实验II中由Cu(OH)2与二氧化硫发生氧化还原反应生成氯化亚铜和硫酸盐;(4)根据实验Ⅰ中的现象可知,氧化亚铜能与二氧化硫继续反应生成绿色溶液,据此说明砖红色沉淀是Cu2O。
(1)实验室通常用氢氧化钠和硫酸铜制取新制Cu(OH)2悬浊液,反应的离子方程式为Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓;(2)比较实验Ⅰ和Ⅱ可知,两个实验制取Cu(OH)2悬浊液所用铜盐不同,产生的现象不同,由阴离子不同产生;向洗净后的Cu(OH)2中加入5 mL蒸馏水,再持续通入SO2气体,现象与实验I相同,此步实验证明黄色沉淀消失,生成大量白色沉淀(或实验II与实验I的现象差异)与Cl-有关(或与SO42-无关);Cu(OH)2固体表面有氯离子等杂质,可以通过洗涤滤液中是否有氯离子判断洗涤是否干净,具体操作为取最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液,不出现白色沉淀,证明Cu(OH)2洗涤干净;(3)①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,蓝色溶液中应有Cu(NH3)2+,所以这一过程中有Cu(NH3)2+被氧化的反应,所以存的离子反应还有4 Cu(NH3)2++8NH3H2O+O2═4 Cu(NH3)42++4OH-+6H2O;
②CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸,根据这个性质可以证明该白色沉淀是否为CuCl,所以实验为
试剂1 | 浓盐酸 | 试剂2 | 蒸馏水 |
现象1 | 白色沉淀溶解 | 现象2 | 出现白色沉淀 |
③实验II中由Cu(OH)2与二氧化硫发生氧化还原反应生成氯化亚铜和硫酸盐,反应的离子方程式为2Cu(OH)2+2Cl-+SO2═2CuCl↓+SO42-+2H2O;(4)根据实验Ⅰ中的现象可知,氧化亚铜能与二氧化硫继续反应生成绿色溶液,据此可以证明砖红色沉淀是Cu2O;其操作为加5mL蒸馏水,向其中持续通入SO2,一段时间后,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色(或现象与实验I相同)。