Question

【題目】I．NaHSO3、CuSO4為實驗室常用的化學試劑，均易溶于水，且水溶液顯酸性。在鐵片鍍銅實驗中，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，陽極的電極反應式為：_____。電鍍過程中c(Cu2+)_____（填“基本不變”、“變大”或“變小”）。

II．某實驗小組對NaHSO3溶液分別與CuSO4、CuCl2溶液的反應進行探究。

實驗	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分鐘未見明顯變化。
B		1mol·L1CuCl2溶液	加入2mLCuCl2溶液，得到綠色溶液，30s時有無色氣泡和白色沉淀產(chǎn)生，上層溶液顏色變淺。

（1）推測實驗B產(chǎn)生的無色氣體為SO2，實驗證實推測正確：用蘸有碘水的淀粉試紙接近試管口，觀察到_____，反應的離子方程式為_____。

（2）對實驗B產(chǎn)生SO2的原因進行分析，提出假設：

假設a：Cu2+水解使溶液中c(H+)增大；

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

①假設a不合理，實驗證據(jù)是_____；

②實驗表明假設b合理，實驗B反應的離子方程式有_____、H++HSO=SO2↑+H2O。

（3）對比實驗A、B，提出假設：Cl－增強了Cu2+的氧化性。下述實驗C證實了假設合理，裝置如圖（兩個電極均為碳棒）。實驗方案：閉合K，電壓表的指針偏轉至“X”處；向U形管_____________________________________（補全實驗操作及現(xiàn)象）。

（4）將實驗A的溶液靜置24小時或加熱后，得到紅色沉淀。經(jīng)檢驗，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、無色的配合物[Cu(NH3)2]+。

①通過實驗D證實紅色沉淀中含有Cu+和Cu2+。

實驗D：

證實紅色沉淀中含有Cu+的實驗證據(jù)是_____；

②有同學認為實驗D不足以證實紅色沉淀中含有Cu2+，設計實驗D的對比實驗E，證實了Cu2+的存在。實驗E的方案和現(xiàn)象是_____。（要求：用圖示表示，參照實驗D）

Answer 1

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

【解析】

Ⅰ. 在鐵片鍍銅實驗中，鐵片作陰極，連接電源的負極，銅作陽極，連接電源的正極，所以a極連接電源的負極，陽極的電極反應式為：Cu-2e-=Cu2+，電鍍過程中，陽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；Cu-2e-=Cu2+；基本不變；

Ⅱ.(1) 蘸有碘水的淀粉試紙顯藍色，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)生化學反應，實驗現(xiàn)象為藍色褪去，離子方程式為SO2+I2+2H2O=+2I+4H+，故答案為：藍色褪去；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，由于實驗A、B中c（Cu2+）相同，但實驗A中未見氣泡，說明不是由Cu2+水解使溶液中c（H+）增大引起的，故答案為：實驗A、B中c（Cu2+）相同，但實驗A中未見氣泡；

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

(3)實驗是為了驗證Cl增強了Cu2+的氧化性，需向硫酸銅溶液中補充氯離子，U型管左側是亞硫酸氫鈉溶液，故加入氯化鈉固體，如果Cl增強了Cu2+的氧化性，會使溶液中轉移的電子數(shù)增多，閉合K，電壓表的讀數(shù)會增大，故答案為：右側加入一定量NaCl固體，溶解后，觀察到電壓表指針偏轉變大；

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

②若要證明溶液中的Cu2+，需要做一個對比實驗，一個含有Cu2+和Cu+的混合溶液，另一個只含有Cu+的溶液，再加入足量濃氨水，觀察反應現(xiàn)象：沉淀溶解，得到無色溶液，露置一段時間后，溶液變?yōu)樯钏{色，實驗操作為取少量純凈的Cu2O于試管，滴加足濃氨水，實驗現(xiàn)象為沉淀溶解，得到無色溶液，露置一段時間后溶液變?yōu)樯钏{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，得到無色溶液，露置一段時間后溶液變?yōu)樯钏{色或圖示表示：。