实验室研究不同价态铜元素

0

C

u

-

+

1

C

u

-

+

2

C

u

之间的转化。
Ⅰ．研究

0

C

u

→

+

1

C

u

、

0

C

u

→

+

2

C

u

的转化
（1）下列试剂能实现

0

C

u

→

+

1

C

u

转化的是

B

B

。
A．浓硝酸
B．硫黄
C．氯气
（2）两种转化所需试剂在性质上具有的共性和差异性是

都具有氧化性，但氧化性强弱不同

都具有氧化性，但氧化性强弱不同

。
Ⅱ．研究

+

2

C

u

→

+

1

C

u

的转化
已知：2Cu⁺⇌Cu²⁺+Cu    K=1.2×10⁶。[Cu（NH₃）₂]⁺为无色，在空气中极易被氧化为[Cu（NH₃）₄]²⁺

物质	CuCl（白色）	CuI（白色）	Cu2S（黑色）	CuS（黑色）
Ksp	1.02×10-6	5.06×10-12	2×10-47	8.5×10-45

实验如下：

实验a		实验b
	现象：无明显变化		现象：产生白色沉淀

（3）实验a中反应难以发生的原因是

据已知2Cu⁺⇌Cu²⁺+Cu、K=1.2×10⁶，K值大，即溶液中Cu⁺不稳定极易转化为Cu和Cu²⁺，或者由于Cu与Cu²⁺反应限度太小，故实验a中反应难以发生

据已知2Cu⁺⇌Cu²⁺+Cu、K=1.2×10⁶，K值大，即溶液中Cu⁺不稳定极易转化为Cu和Cu²⁺，或者由于Cu与Cu²⁺反应限度太小，故实验a中反应难以发生

。
（4）实验b中反应的离子方程式为

Cu²⁺+Cu+2Cl^-=2CuCl↓

Cu²⁺+Cu+2Cl^-=2CuCl↓

。
（5）通过对上述实验的分析，甲预测CuSO₄溶液与KI溶液混合也能实现

+

2

C

u

→

+

1

C

u

转化。
①甲预测的理由是

I^-具有还原性且CuI是难溶于水的沉淀

I^-具有还原性且CuI是难溶于水的沉淀

。
②为了验证猜测，甲进行实验c；向CuSO₄溶液中加入KI溶液，观察到溶液变为棕色，并伴有浑浊产生。
甲认为仅依据溶液变为棕色这一现象，无法证明实现了

+

2

C

u

→

+

1

C

u

转化，理由是

可能存在O₂氧化I^-的干扰，同时无法判断Cu²⁺是否转化为Cu

可能存在O₂氧化I^-的干扰，同时无法判断Cu²⁺是否转化为Cu

。
③甲将实验c中反应所得浊液过滤，

洗涤沉淀物，向其中加入氨水

洗涤沉淀物，向其中加入氨水

，观察到

沉淀溶解，溶液变为蓝色

沉淀溶解，溶液变为蓝色

，证明实验c中实现了

+

2

C

u

→

+

1

C

u

转化。
（6）基于实验c,乙认为CuSO₄与Na₂S也能反应得到Cu₂S，但将两溶液混合后只得到了CuS。
①从速率角度分析Cu²⁺与S^2-反应没有生成Cu₂S的原因

由于Cu²⁺与S^2-生成CuS的反应速率比氧化还原反应速率快，导致Cu²⁺与S^2-的浓度降低，使得Cu²⁺的氧化性和S^2-的还原性降低，从而无法发生氧化还原反应

由于Cu²⁺与S^2-生成CuS的反应速率比氧化还原反应速率快，导致Cu²⁺与S^2-的浓度降低，使得Cu²⁺的氧化性和S^2-的还原性降低，从而无法发生氧化还原反应

。
②乙利用上述实验中的试剂，改进实验方案，证明S^2-在一定条件下可以将Cu²⁺转化为+1价Cu,并进一步得到了Cu₂S，实验方案是

按照如图所示的装置进行实验，一段时间后，U形管的左侧产生白色沉淀CuCl,取该沉淀，洗涤后，向其中加入Na₂S溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，即2CuCl（s）+S^2-（aq）⇌Cu2S（s）+2Cl^-（aq）

按照如图所示的装置进行实验，一段时间后，U形管的左侧产生白色沉淀CuCl,取该沉淀，洗涤后，向其中加入Na₂S溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，即2CuCl（s）+S^2-（aq）⇌Cu2S（s）+2Cl^-（aq）

。