實驗小組對NaHSO3溶液分別與CuCl2、CuSO4溶液的反應進行探究。實驗裝置試劑x*作及現象Ⅰ1mol·...

問題詳情：

實驗小組對NaHSO3溶液分別與CuCl2、CuSO4溶液的反應進行探究。

實驗	裝置	試劑x	*作及現象
Ⅰ		1 mol·L−1 CuCl2溶液	加入2mL CuCl2溶液，得到綠溶液，30s時有無氣泡和白沉澱產生，上層溶液顏變淺。
Ⅱ		1 mol·L−1 CuSO4溶液	加入2mL CuSO4溶液，得到綠*溶液，3分鐘未見明顯變化。

已知：Ⅰ2+[Cu(NH3)4]2+(深藍*溶液)

Ⅱ. Cu+[Cu(NH3)]+(無*溶液) [Cu(NH3)4]2+(深藍*溶液)

(1)推測實驗Ⅰ產生的無*氣體為SO2，實驗*實推測正確：用蘸有*水的澱粉試紙接近試管口，觀察到_______，反應的離子方程式為_______。

(2)對實驗 Ⅰ 產生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HSO3－反應生成CuCl白*沉澱，溶液中c(H+)增大。

① 假設a不合理，實驗*據是_______；

② 實驗表明假設b合理，實驗I反應的離子方程式有_____、H+ + HSO3- = SO2↑+H2O。

(3)對比實驗Ⅰ、Ⅱ，提出假設：Cl－增強了Cu2+的氧化*。

下述實驗Ⅲ*實了假設合理，裝置如圖。實驗方案：閉合K，電壓表的指標偏轉至“X”處；向U形管_______(補全實驗*作及現象)。

(4)將實驗Ⅱ的溶液靜置24小時或加熱後，得到紅*沉澱。經檢驗，紅*沉澱中含有Cu+、Cu2+和SO32−。

①通過實驗Ⅳ*實紅*沉澱中含有Cu+和Cu2+。

實驗Ⅳ：

*實紅*沉澱中含有Cu+的實驗*據是_______；

②有同學認為實驗Ⅳ不足以*實紅*沉澱中含有Cu2+，設計實驗Ⅳ的對比實驗Ⅴ，*實了Cu2+的存在。實驗Ⅴ的方案和現象是：_______。

【回答】

【*】 (1). 藍*褪去 (2). SO2+I2+2H2O=SO42－+2I－+4H+ (3). 實驗Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但實驗Ⅱ 中未見氣泡 (4). 2Cu2++2Cl－+ HSO3－+ H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+ (5). 右側加入一定量NaCl固體，溶解後，觀察到電壓表指標偏轉變大 (6). 一段時間後溶液由淺藍*變為深藍* (7). 取少量純淨的Cu2O於試管中，滴加足量濃氨水。沉澱溶解，得到無*溶液，露置一段時間後溶液變為深藍*

【解析】

【分析】

NaHSO3溶液屬於弱*的*式鹽，HSO3-的電離程度大於水解程度，它的溶液呈**。

(1) 從二氧化硫的還原*和*的氧化*角度出發，寫出實驗現象和離子反應方程式；

(2) 要產生二氧化硫氣體，需要溶液中有*離子存在，對於*離子產生的原因，可以從實驗Ⅰ、Ⅱ都有銅離子，但現象不同，故可以判斷出假設a不正確；

(3) 是否是Cl－增強了Cu2+的氧化*，可以加入*離子，但是為了不引入新的雜質，可以加*化*，再觀察電壓表的示數；

(4)根據題目資訊， Cu+[Cu(NH3)]+(無*溶液) [Cu(NH3)4]2+(深藍*溶液)，確定Cu+的檢驗方法。若要*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，看反應現象，所以可以加少量純淨的Cu2O。

【詳解】(1)蘸有*水的澱粉試紙顯藍*，遇到二氧化硫，二氧化硫具有還原*，*單質具有氧化*，二氧化硫與*單質發生氧化還原反應，實驗現象為藍*褪去，離子方程式為SO2+I2+ 2H2O=SO42－+2I－+4H+，

故*為：藍*褪去；SO2+I2+2H2O=SO42－+2I－+4H+；

(2)要產生二氧化硫，需要亞硫**根離子與*離子作用，如果是Cu2+水解使溶液中*離子濃度增大，從而釋放出氣體，由於實驗Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但實驗Ⅱ 中未見氣泡，說明不是由假設a: Cu2+水解使溶液中c(H+)增大引起的，故*為實驗Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但實驗Ⅱ中未見氣泡；根據亞硫***加入*化銅後的實驗現象是生成白*沉澱，則假設b正確，利用電荷守恆，元素守恆，化合價升降法配平離子反應，2Cu2++2Cl－+HSO3－+H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+，

故*為：實驗Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但實驗Ⅱ 中未見氣泡；2Cu2++2Cl－+ HSO3－+ H2O =2CuCl↓+SO42-+3H+；

(3) 實驗Ⅲ是為了驗*Cl－增強了Cu2+的氧化*，需向硫*銅溶液中補充*離子，U型管左側是亞硫***，故加入*化*固體，如果Cl－增強了Cu2+的氧化*，會使溶液中轉移的電子數增多，閉合K，故電壓表的讀數會增大，

故*為：右側加入一定量NaCl固體，溶解後，觀察到電壓表指標偏轉變大；

(4) 根據題目所給資訊，Cu+[Cu(NH3)]+(無*溶液) [Cu(NH3)4]2+(深藍*溶液)，實驗Ⅳ中若有Cu+，一段時間後溶液由淺藍*變為深藍*；如要*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，沉澱溶解，得到無*溶液，露置一段時間後溶液變為深藍*，實驗*作為取少量純淨的Cu2O於試管中，滴加足量濃氨水。實驗現象為沉澱溶解，得到無*溶液，露置一段時間後溶液變為深藍*。