资料显示，I₂可以将Cu氧化为Cu²⁺。某小组同学设计实验探究Cu被I₂氧化的产物及铜元素的价态。
已知：I₂易溶于KI溶液，发生反应I₂+I^-⇌

I

-

3

（红棕色）；I₂和

I

-

3

氧化性几乎相同。
（1）将等体积的KI溶液加入到mmol铜粉和nmolI₂（n＞m）的固体混合物中，振荡。
实验记录如下：

	c（KI）	实验现象
实验Ⅰ	0.01mol•L-1	极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色
实验Ⅱ	0.1mol•L-1	部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色
实验Ⅲ	4mol•L-1	I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色

①初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验Ⅰ

＜

＜

（填“＞”“＜”或“=”）实验Ⅱ。
②实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu（H₂O）₄]²⁺（蓝色）或[CuI₂]^-（无色），进行以下实验探究：
步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl₄，多次萃取、分液。
步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
i.步骤a的目的是

除去

I

-

3

，防止干扰后续实验

除去

I

-

3

，防止干扰后续实验

。
ii.查阅资料，2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂，[Cu（NH₃）₂]⁺（无色）容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：

[CuI₂]^-+2NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₂]⁺+2I^-+2H₂O，4[Cu（NH₃）₂]⁺+O₂+8NH₃•H₂O=4[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O

[CuI₂]^-+2NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₂]⁺+2I^-+2H₂O，4[Cu（NH₃）₂]⁺+O₂+8NH₃•H₂O=4[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O

。
③结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是

2Cu+I₂═2CuI（或2Cu+KI₃═2CuI+KI）

2Cu+I₂═2CuI（或2Cu+KI₃═2CuI+KI）

。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液，

白色沉淀逐渐溶解，溶液变为无色

白色沉淀逐渐溶解，溶液变为无色

（填实验现象），观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是

铜与碘的反应为可逆反应（或

l

-

3

浓度小，未能氧化全部的Cu）

铜与碘的反应为可逆反应（或

l

-

3

浓度小，未能氧化全部的Cu）

。
（2）上述实验结果，I₂仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I₂能将Cu氧化为Cu²⁺。装置如图所示，a、b分别是

铜；含nmolI₂的4mol⋅L^-1的KI溶液

铜；含nmolI₂的4mol⋅L^-1的KI溶液

。
（3）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被I₂氧化的产物中价态不同的原因：

铜与碘反应的体系在原电池装置中，I₂将Cu 氧化为Cu²⁺；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中Cu以Cu⁺形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu⁺可以进一步与I^-结合生成CuI沉淀或[CuI₂]^-，Cu⁺浓度减小使得Cu²⁺氧化性增强，发生反应2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂和2Cu²⁺+6I^-═2[CuI₂]^-+I₂

铜与碘反应的体系在原电池装置中，I₂将Cu 氧化为Cu²⁺；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中Cu以Cu⁺形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu⁺可以进一步与I^-结合生成CuI沉淀或[CuI₂]^-，Cu⁺浓度减小使得Cu²⁺氧化性增强，发生反应2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂和2Cu²⁺+6I^-═2[CuI₂]^-+I₂

。