Question

类比是一种重要的科学研究方法．某化学实验小组类比AgOH能溶于氨水的性质，猜测Cu（OH）₂也具有同样的性质，并对此进行实验探究：
写出AgOH与氨水反应的离子方程式

 

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甲组同学进行如下操作：
向干燥洁净的试管中加入CuSO₄溶液，再向其中逐滴加入氨水，观察到蓝色沉淀生成；继续滴加，观察显现象，由此得出Cu（OH）₂可溶于氨水的结论．
写出生成蓝色沉淀的离子方程式：

 

写出向沉淀中滴加氨水的实验现象：

 

（3）乙组同学向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液，制得Cu（OH）2悬浊液A，向其中加入足量氨水，始终未观察到（2）中的现象．
甲乙两组同学在对他们的实验及现象进行比对后，决定对Cu（OH）2与氨水反应的机理进行探究：
该实验小组的同学取一定量上述制得的Cu（OH）₂悬浊液A，向其中加入足量饱和NH4Cl溶液，结果观察到（2）中现象．
据此，有同学认为由于饱和NH4Cl溶液的加入引入了Cl^-，致使Cu（OH）₂与氨水的反应得以发生，而指导老师表示这一观点是不成立的．为了排除Cl^-的干扰，该组同学又做了如下实验：
取一定量上述制得的Cu（OH）₂悬浊液A，向其中加入饱和

 

溶液（填化学式），结果同样观察到（2）中的现象，据此可知该反应的发生与Cl^-无关．
因此，同学们又提出：Cu（OH）2与氨水的反应的发生需要NH₄⁺的参与，于是同学们进一步探究：
向干燥洁净的试管中加入CuSO4溶液，再向其中逐滴加入氨水，观察到蓝色沉淀生成．通过离心的方法得到Cu（OH）2沉淀．将沉淀洗涤后，置于干燥洁净的试管中，向试管中滴加足量饱和氨水，为观察到（2）中现象，再向试管中滴加足量饱和NH4Cl溶液，观察到（2）中现象．
检验是否沉淀洗涤干净的操作是

 

据此，可以得出结论：在Cu（OH）₂与氨水的反应中，NH₄⁺起着至关重要的作用，且

 

对反应的发生有影响．
（4）试从溶解平衡角度解释上述反应发生过程中NH₄⁺的原因：

 

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Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）氢氧化银溶于氨水生成氢氧化银氨和水，一水合氨是弱电解质，氢氧化亚银氨是强电解质；
（2）①铜离子和一水合氨反应生成氢氧化铜蓝色沉淀氢氧化铜；
②蓝色沉淀为氢氧化铜能溶解于过量氨水中 生成深蓝色溶液；
（3）i、为排除其他离子的干扰，可加入（NH₄）₂SO₄；
ii、该沉淀中可能含有的杂质离子是硫酸根，因此检验硫酸根即可；
iii、从实验操作看，用的是饱和溶液，因此NH₄⁺的浓度对反应也有影响；
（4）实验过程中存在的平衡有：Cu（OH）₂?Cu²⁺+2OH^-，OH^-+NH₄⁺?NH₃?H₂O，当溶液中有大量铵根离子存在时，铵根与氢氧根结合生成难电离的一水合氨，使溶液中氢氧根离子浓度降低，第一个平衡正向移动，蓝色的氢氧化铜沉淀逐渐溶解．

解答： 解：（1）氢氧化银溶于氨水生成氢氧化银氨和水，一水合氨是弱电解质，氢氧化亚银氨是强电解质，反应的离子方程式为：AgOH+2NH₃?H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+OH^-+2H₂O；
故答案为：AgOH+2NH₃?H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+OH^-+2H₂O；
（2）①向干燥洁净的试管中加入CuSO₄溶液，再向其中逐滴加入氨水，观察到蓝色沉淀生成为氢氧化铜沉淀，反应的离子方程式为：Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
故答案为：Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
②蓝色沉淀为氢氧化铜能溶解于过量氨水中 生成深蓝色溶液，为铜氨络合物，蓝色沉淀溶解，故答案为：蓝色沉淀逐渐溶解；
（3）i、分析可知，加入氢氧化钠溶液生成的氢氧化铜沉淀中加入氨水无沉淀溶解现象，但沉淀中加入氯化铵溶液沉淀溶解，为证明不是氯离子的作用，为排除其他离子的干扰，可加入（NH₄）₂SO₄，
（ii）该沉淀中可能含有的杂质离子是硫酸根，因此检验硫酸根即可，取最后一次洗涤后的洗涤液，向其中加入BaCl₂溶液，若无沉淀产生，则沉淀洗净，若产生白色沉淀，则未洗涤干净；
（iii）从实验操作看，用的是饱和溶液，因此NH₄⁺的浓度对反应也有影响；
故答案为：（NH₄）₂SO₄；取最后一次洗涤后的洗涤液，向其中加入BaCl₂溶液，若无沉淀产生，则沉淀洗净，若产生白色沉淀，则未洗涤干净；铵根离子的浓度；
（4）实验过程中存在的平衡有：Cu（OH）₂?Cu²⁺+2OH^-，OH^-+NH₄⁺?NH₃?H₂O，当溶液中有大量铵根离子存在时，铵根与氢氧根结合生成难电离的一水合氨，使溶液中氢氧根离子浓度降低，第一个平衡正向移动，蓝色的氢氧化铜沉淀逐渐溶解；
故答案为：当溶液中有大量铵根离子存在时，铵根与氢氧根结合生成难电离的一水合氨，使溶液中氢氧根离子浓度降低，上述平衡正向移动，蓝色的氢氧化铜沉淀逐渐溶解．

点评：本题考查了实验过程分析，实验方案的设计与应用，注意反应现象的理解应用，平衡移动原理的分析判断，掌握基础是关键，题目难度较大．