题目内容

(2010?安徽模拟)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸的反应,设计实验探究方案如下:
实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化钾溶液、稀硝酸溶液
实验记录:

背影资料:

请你参与以下探究:
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是
铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率
铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率
.
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理,理由是
没道理,因为H2本身难溶于水
没道理,因为H2本身难溶于水
.
②某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加入验证.
猜想 验证方法 预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
(3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体.若利用资源卡片资料大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl.请你帮他设计验证方案(若有多处方案,只设计两个).
猜想 预计验证方法 猜想的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
(4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl;并措出生成沉淀的原因,实际上是[CuCl4]2等离子与CuCl(s)、Cl三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果.请写出这一平衡关系式(用离子方程式表示):
[CuCl4]3-(aq)?CuCl(s)+3Cl-(aq)
[CuCl4]3-(aq)?CuCl(s)+3Cl-(aq)
.
分析:(1)原电池的应用:可以加速负极金属的反应速率;
(2)①氢气是难溶于水的气体;
②金属铜和硫酸不反应,只有当铜中混有杂质时,会形成原电池而冒气泡;
(3)一价铜在溶液中不稳定,易被氧化为二价,根据题目信息:氯化亚铜在不同浓度的氯化钾中会形成无色离子来确定;
(4)[CuCl4]2与CuCl(s)、Cl-三者之间形成沉淀溶解平衡.
解答:解:(1)在B中,铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率,所以实验A反应速度明显比B小,故答案为:铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率;
(2)①H2本身难溶于水,热时产生的气体不可能是溶解在溶液中的H2,故答案为:没道理,因为H2本身难溶于水;
②金属铜和硫酸不反应,只有当铜中混有杂质时,会形成原电池而在铜表面冒气泡,故答案为:
将铜片加入稀硫酸中,并微热 若无气体放出,则不含锌等活泼金属杂质;若有气体则有锌等杂质
(3)一价铜在溶液中不稳定,易被氧化为二价,可以向白色沉淀物上加硝酸观察颜色变化,或者很据氯化亚铜在不同浓度的氯化钾中会形成无色离子来确定,故答案为:
白色沉淀是氯化亚铜 向白色沉淀中加入稀HNO3等强氧化剂 溶液变蓝色,说明是一价铜
向氯化亚铜悬浊液中加入氯化钾溶液 如白色沉淀消失且得无色溶液,则原溶液为氯化亚铜,否则不是
(4)根据题意可知:[CuCl4]2与CuCl(s)、Cl-三者之间形成沉淀溶解平衡,即[CuCl4]3-(aq)?CuCl(s)+3Cl-(aq),故答案为:[CuCl4]3-(aq)?CuCl(s)+3Cl-(aq).
点评:本题是一道开放性的实验探究题,考查学生分析和解决问题的能力,难度很大.
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