某实验小组同学对影响CuSO4溶液和浓氨水反应产物的因素进行了如下探究。
【查阅资料】
①Cu(OH)2(s)⇌Cu2++2OH-,Ksp=2.2×10-20Cu(NH3)42+⇌Cu2++4NH3,K=4.8×10-14
②Cu(NH3)4SO4•H2O是一种易溶于水、难溶于乙醇的深蓝色固体,加热分解有氨气放出。Cu(NH3)4SO4•H2O在乙醇-水混合溶剂中的溶解度如图所示。
【实验1】CuSO4溶液和浓氨水的反应。
序号 | 实验内容 | 实验现象 |
1-1 | 向2mL 0.1mol/L CuSO4 (pH=3.2)中逐滴加入2mL 1mol/L氨水 |
立即出现浅蓝色沉淀,溶液变无色;随后沉淀逐渐溶解,溶液变为蓝色;最终得到澄清透明的深蓝色溶液A |
1-2 | 向2mL 1mol/L氨水中逐滴加 入2mL 0.1mol/L CuSO4 (pH=3.2) |
始终为澄清透明的深蓝色溶液B |
向深蓝色溶液(A或B)中加入大量乙醇,得到深蓝色沉淀,过滤、洗涤干燥后,将沉淀置于试管中加热,并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝
向深蓝色溶液(A或B)中加入大量乙醇,得到深蓝色沉淀,过滤、洗涤干燥后,将沉淀置于试管中加热,并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝
(写出实验操作及现象)。【实验2】探究影响CuSO4溶液和浓氨水反应产物的因素。
序号 | 实验内容 | 实验现象 |
2-1 | 向实验1-2所得深蓝色溶液B中继续加入2mL 0.1mol/L CuSO4(pH=3.2) | 有浅蓝色沉淀生成,溶液颜色变浅 |
2-2 | 向实验1-2所得深蓝色溶液B中继续加入1mol/L NaOH | 有浅蓝色沉淀生成,上层清液接近无色 |
2-3 | 向2mL 0.1mol/L氨水中逐滴加入2mL 0.1mol/L CuSO4(pH=3.2) | 有浅蓝色沉淀生成,上层清液接近无色 |
序号 | 实验内容 | 实验现象 |
2-4 | 向实验1-2所得深蓝色溶液B中继续加入2mL试剂a | 无明显现象 |
Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+
Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+
。②试剂a为
c(SO42-)=0.1mol/L且pH=3.2的硫酸-硫酸钠混合溶液
c(SO42-)=0.1mol/L且pH=3.2的硫酸-硫酸钠混合溶液
。(3)利用平衡移动原理对实验2-2的现象进行解释:
存在Cu(NH3)42+⇌Cu2++4NH3,当加入NaOH,OH-与Cu2+结合生成浅蓝色沉淀,使Cu2+浓度下降,平衡向右移动,Cu(NH3)42+浓度降低,溶液变为无色
存在Cu(NH3)42+⇌Cu2++4NH3,当加入NaOH,OH-与Cu2+结合生成浅蓝色沉淀,使Cu2+浓度下降,平衡向右移动,Cu(NH3)42+浓度降低,溶液变为无色
。(4)实验2-3的目的是
与实验1-2对比,探究其他条件相同的情况下,氨水浓度对反应产物的影响
与实验1-2对比,探究其他条件相同的情况下,氨水浓度对反应产物的影响
。(5)综合上述实验可以推测,影响CuSO4溶液和浓氨水反应产物的因素有
铜离子浓度、溶液的碱性、氨水(NH3)的浓度(或溶液的碱性、硫酸铜和氨水的相对用量)
铜离子浓度、溶液的碱性、氨水(NH3)的浓度(或溶液的碱性、硫酸铜和氨水的相对用量)
。【考点】性质实验方案的设计.
【答案】向深蓝色溶液(A或B)中加入大量乙醇,得到深蓝色沉淀,过滤、洗涤干燥后,将沉淀置于试管中加热,并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝;Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;c(SO42-)=0.1mol/L且pH=3.2的硫酸-硫酸钠混合溶液;存在Cu(NH3)42+⇌Cu2++4NH3,当加入NaOH,OH-与Cu2+结合生成浅蓝色沉淀,使Cu2+浓度下降,平衡向右移动,Cu(NH3)42+浓度降低,溶液变为无色;与实验1-2对比,探究其他条件相同的情况下,氨水浓度对反应产物的影响;铜离子浓度、溶液的碱性、氨水(NH3)的浓度(或溶液的碱性、硫酸铜和氨水的相对用量)
【解答】
【点评】
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