题目内容
【题目】实验小组探究KI 与Cu(NO3)2 的反应,进行实验一:
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注: 本实验忽略Cu2+在此条件下的水解。
(1)取棕黄色清液,加入少量______溶液(试剂a),清液变为______色,说明生成了I2。
(2)探究生成I2的原因。
①甲同学进行如下实验: 向2mL Imol/LKI 溶液中加入1mL______溶液( 硝酸酸化,pH=1.5 ),再加入少量试剂a,观察到与(1)相同的现象。甲同学由此得出结论: 实验一中生成I2 的原因是酸性条件下,NO3- 氧化了I-。
②乙同学认为仅由甲同学的实验还不能得出相应结论。他的理由是该实验没有排除____氧化I-的可能性。
③若要确证实验一中是NO3-氧化了I-,应在实验一的基础上进行检验______的实验。
(3)探究棕黑色沉淀的组成。
①查阅资料得知: CuI 为难溶于水的白色固体。于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设:
a.CuI吸附I2; b.______吸附I2。
为证明上述假设是否成立,取棕黑色沉淀进行实验二:
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已知: CuI难溶于CCl4;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(无色);Cu++2S2O32-=Cu(S2O3)23-(无色)。
由实验二得出结论: 棕黑色沉淀是CuI吸附I2 形成的。
②现象ⅲ为______________。
③用化学平衡移动原理解释产生现象ii 的原因:________________。
④由实验二可推知,Cu(NO3)2 与KI 反应过程中,一定发生的反应的离子方程式为______。
【答案】 淀粉 蓝 2 mol·L1 NaNO3(或KNO3) 溶液中的Cu2+,空气中的O2 NO3-的还原产物(NO、NO2等) Cu 棕黑色固体颜色变浅,溶液变为紫红色 CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡:CuI(s)
Cu+(aq) + I-(aq),加入足量Na2S2O3溶液后,S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小,平衡右移从而使白色沉淀溶解 2Cu2+ + 4I-
2CuI↓+ I2
【解析】考查实验方案设计与评价,(1)此实验目的是验证产生I2,利用淀粉遇碘变蓝,进行验证,即试剂a为淀粉溶液,清液变为蓝色,说明生成I2;(2)①上述实验中Cu2+有可能氧化I-得到I2,因此需要排除Cu2+干扰,需要向2mL1mol·L-1KI溶液中加入1mL2mol·L-1KNO3溶液(硝酸酸化,pH=1.5),再加入少量淀粉溶液;②Cu2+也具有氧化性,溶液中溶解一部分氧气,都有可能氧化I-,因此该实验没有排除Cu2+、空气中的氧气对实验的干扰;③根据实验目的,需要检验NO3-的还原产物;(3)①根据假设a,Cu2+化合价降低为+1价,也有可能降低为0价,因此假设b,Cu吸附I2;②I2易溶于有机溶剂,CuI不溶于CCl4,因此实验iii的现象是棕黑色固体颜色变浅,四氯化碳溶液变为紫红色;③CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡:CuI(s)
Cu+(aq) + I-(aq),加入足量Na2S2O3溶液后,S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小,平衡右移从而使白色沉淀溶解;④因为不考虑Cu2+水解,根据实验二,发生Cu2+把I-氧化成I2,本身被还原成+1价Cu,因此离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。