Question

【題目】I．NaHSO3、CuSO4為實(shí)驗(yàn)室常用的化學(xué)試劑，均易溶于水，且水溶液顯酸性。在鐵片鍍銅實(shí)驗(yàn)中，為提高電鍍效果，常用CuSO4溶液作為電鍍液。裝置如圖所示，a接電源_____極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：_____。電鍍過(guò)程中c(Cu2+)_____（填“基本不變”、“變大”或“變小”）。

II．某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)NaHSO3溶液分別與CuSO4、CuCl2溶液的反應(yīng)進(jìn)行探究。

實(shí)驗(yàn)	裝置	試劑x	操作及現(xiàn)象
A		1mol·L1CuSO4溶液	加入2mLCuSO4溶液，得到綠色溶液，3分鐘未見(jiàn)明顯變化。
B		1mol·L1CuCl2溶液	加入2mLCuCl2溶液，得到綠色溶液，30s時(shí)有無(wú)色氣泡和白色沉淀產(chǎn)生，上層溶液顏色變淺。

（1）推測(cè)實(shí)驗(yàn)B產(chǎn)生的無(wú)色氣體為SO2，實(shí)驗(yàn)證實(shí)推測(cè)正確：用蘸有碘水的淀粉試紙接近試管口，觀察到_____，反應(yīng)的離子方程式為_____。

（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)B產(chǎn)生SO2的原因進(jìn)行分析，提出假設(shè)：

假設(shè)a：Cu2+水解使溶液中c(H+)增大；

假設(shè)b：Cl－存在時(shí)，Cu2+與HSO反應(yīng)生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H+)增大。

①假設(shè)a不合理，實(shí)驗(yàn)證據(jù)是_____；

②實(shí)驗(yàn)表明假設(shè)b合理，實(shí)驗(yàn)B反應(yīng)的離子方程式有_____、H++HSO=SO2↑+H2O。

（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)A、B，提出假設(shè)：Cl－增強(qiáng)了Cu2+的氧化性。下述實(shí)驗(yàn)C證實(shí)了假設(shè)合理，裝置如圖（兩個(gè)電極均為碳棒）。實(shí)驗(yàn)方案：閉合K，電壓表的指針偏轉(zhuǎn)至“X”處；向U形管_____________________________________（補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象）。

（4）將實(shí)驗(yàn)A的溶液靜置24小時(shí)或加熱后，得到紅色沉淀。經(jīng)檢驗(yàn)，紅色沉淀中含有Cu+、Cu2+和SO。已知：

I．；

II．

III．Cu2O是一種紅色粉末狀固體，幾乎不溶于水，但溶于氨水，成穩(wěn)定的、無(wú)色的配合物[Cu(NH3)2]+。

①通過(guò)實(shí)驗(yàn)D證實(shí)紅色沉淀中含有Cu+和Cu2+。

實(shí)驗(yàn)D：

證實(shí)紅色沉淀中含有Cu+的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是_____；

②有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)D不足以證實(shí)紅色沉淀中含有Cu2+，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)D的對(duì)比實(shí)驗(yàn)E，證實(shí)了Cu2+的存在。實(shí)驗(yàn)E的方案和現(xiàn)象是_____。（要求：用圖示表示，參照實(shí)驗(yàn)D）

Answer 1

【答案】負(fù) Cu-2e-=Cu2+ 基本不變 藍(lán)色褪去 SO2+I2+2H2O＝+2I+4H+ 實(shí)驗(yàn)A、B中c（Cu2+）相同，但實(shí)驗(yàn)A中未見(jiàn)氣泡 2Cu2++2Cl++H2O＝2CuCl↓++3H+ 右側(cè)加入一定量NaCl固體，溶解后，觀察到電壓表指針偏轉(zhuǎn)變大 一段時(shí)間后溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色 取少量純凈的Cu2O于試管中，滴加足量濃氨水，沉淀溶解，得到無(wú)色溶液，露置一段時(shí)間后溶液變?yōu)樯钏{(lán)色或圖示表示：

【解析】

Ⅰ. 在鐵片鍍銅實(shí)驗(yàn)中，鐵片作陰極，連接電源的負(fù)極，銅作陽(yáng)極，連接電源的正極，所以a極連接電源的負(fù)極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2+，電鍍過(guò)程中，陽(yáng)極消耗銅和陰極析出銅的物質(zhì)的量相等，所以c（Cu2+）基本不變，故答案為：負(fù)；Cu-2e-=Cu2+；基本不變；

Ⅱ.(1) 蘸有碘水的淀粉試紙顯藍(lán)色，遇到二氧化硫，二氧化硫具有還原性，碘單質(zhì)具有氧化性，二氧化硫與碘單質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為藍(lán)色褪去，離子方程式為SO2+I2+2H2O=+2I+4H+，故答案為：藍(lán)色褪去；SO2+I2+2H2O=+2I+4H+；

(2) ①要產(chǎn)生二氧化硫，需要亞硫酸氫根離子與氫離子作用，如果是Cu2+水解使溶液中氫離子濃度增大，從而釋放出氣體，由于實(shí)驗(yàn)A、B中c（Cu2+）相同，但實(shí)驗(yàn)A中未見(jiàn)氣泡，說(shuō)明不是由Cu2+水解使溶液中c（H+）增大引起的，故答案為：實(shí)驗(yàn)A、B中c（Cu2+）相同，但實(shí)驗(yàn)A中未見(jiàn)氣泡；

②假設(shè)b合理，亞硫酸氫鈉與氯化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是生成白色沉淀，利用電荷守恒，元素守恒，化合價(jià)升降法配平離子反應(yīng)方程式為：2Cu2++2Cl++H2O＝2CuCl↓++3H+，故答案為：2Cu2++2Cl++H2O＝2CuCl↓++3H+；

(3)實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證Cl增強(qiáng)了Cu2+的氧化性，需向硫酸銅溶液中補(bǔ)充氯離子，U型管左側(cè)是亞硫酸氫鈉溶液，故加入氯化鈉固體，如果Cl增強(qiáng)了Cu2+的氧化性，會(huì)使溶液中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)增多，閉合K，電壓表的讀數(shù)會(huì)增大，故答案為：右側(cè)加入一定量NaCl固體，溶解后，觀察到電壓表指針偏轉(zhuǎn)變大；

(4)①根據(jù)題目信息已知Ⅱ，確定Cu+的檢驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)D中若含有Cu+，一段時(shí)間后溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色，故答案為：一段時(shí)間后溶液由淺藍(lán)色變?yōu)樯钏{(lán)色；

②若要證明溶液中的Cu2+，需要做一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，一個(gè)含有Cu2+和Cu+的混合溶液，另一個(gè)只含有Cu+的溶液，再加入足量濃氨水，觀察反應(yīng)現(xiàn)象：沉淀溶解，得到無(wú)色溶液，露置一段時(shí)間后，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色，實(shí)驗(yàn)操作為取少量純凈的Cu2O于試管，滴加足濃氨水，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為沉淀溶解，得到無(wú)色溶液，露置一段時(shí)間后溶液變?yōu)樯钏{(lán)色，故答案為：取少量純凈的Cu2O于試管中，滴加足量濃氨水，沉淀溶解，得到無(wú)色溶液，露置一段時(shí)間后溶液變?yōu)樯钏{(lán)色或圖示表示：。