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某化学兴趣小组为探究高锰酸钾与铜的反应,设计实验如下:
实验一 现象

10mL 0.005mol⋅L-1KMnO4酸性溶液
一段时间后,培养皿中由铜片向外侧依次呈现:
A区澄清且几乎无色;
B区底部覆盖棕黑色固体;
C区澄清且紫色变浅
资料:
a.Cu+在酸性溶液中不能稳定存在:2Cu+═Cu+Cu2+
b.MnS为粉红色沉淀、溶于强酸;CuS为黑色沉淀、不溶于强酸
(1)Cu被氧化成
Cu2+
Cu2+
,依据是
Cu+在酸性溶液中不能稳定存在:2Cu+═Cu+Cu2+
Cu+在酸性溶液中不能稳定存在:2Cu+═Cu+Cu2+

(2)为探究MnO4-的还原产物,取A区中溶液
加入几滴Na2S溶液,观察到有粉红色沉淀生成,在向生成的沉淀中加入盐酸,粉红色沉淀部分溶解
加入几滴Na2S溶液,观察到有粉红色沉淀生成,在向生成的沉淀中加入盐酸,粉红色沉淀部分溶解
(填操作和现象),证明有Mn2+生成。
(3)A区中KMnO4与Cu反应的离子方程式是
5Cu+2MnO4-+16H+=5Cu2++2Mn2++8H2O
5Cu+2MnO4-+16H+=5Cu2++2Mn2++8H2O

(4)经检验,B区的棕黑色固体是MnO2,从溶液中离子扩散的角度,结合离子方程式解释B区和C区中的现象:
A区生成的Mn2+向外扩散,C区的MnO4-向内扩散,二者在B区相遇发生反应:2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+,C区c(MnO4-)减小,溶液颜色变浅
A区生成的Mn2+向外扩散,C区的MnO4-向内扩散,二者在B区相遇发生反应:2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+,C区c(MnO4-)减小,溶液颜色变浅

(5)小组同学又进行了以下定量实验:
实验一 现象

25mL 0.005mol•L-1KMnO4酸性溶液
一段时间后,铜片质量减少了0.02g,溶液中无固体析出、溶液紫色变浅
通过计算,分析溶液紫色变浅而未完全褪色的原因:
可能有其他氧化剂参与反应,如空气中的O2
可能有其他氧化剂参与反应,如空气中的O2

【答案】Cu2+;Cu+在酸性溶液中不能稳定存在:2Cu+═Cu+Cu2+;加入几滴Na2S溶液,观察到有粉红色沉淀生成,在向生成的沉淀中加入盐酸,粉红色沉淀部分溶解;5Cu+2MnO4-+16H+=5Cu2++2Mn2++8H2O;A区生成的Mn2+向外扩散,C区的MnO4-向内扩散,二者在B区相遇发生反应:2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+,C区c(MnO4-)减小,溶液颜色变浅;可能有其他氧化剂参与反应,如空气中的O2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:71引用:1难度:0.5
相似题
  • 1.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
    (1)在组装好装置后,若要检验A~D装置的气密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中装入水,然后微热A,观察到D中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,D中导管有水柱形成且高度保持不变,说明装置气密性良好。
    (2)装置D中盛放NaOH溶液的作用是
     

    (3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F、G中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为
     
    ;发生反应的离子方程式是
     

    (4)为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,设计了如下实验:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (5)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?请设计实验验证:
     

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:28引用:2难度:0.5
  • 2.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
    Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
     
    与盐酸反应最剧烈,
     
    与盐酸反应产生的气体最多。(填元素符号)
    (2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为:
     

    Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
    (1)仪器A的名称为
     

    (2)实验室中现有药品:①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体,请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律;装置A、B中所装药品分别为
     
     
    。(填序号)但有同学认为该装置有缺陷,如何改进?
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5
  • 3.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用图装置进行有关实验.请回答下列问题:
    (1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为
     

    (2)装置B 的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是
     
    (填序号)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④饱和的NaHSO3溶液
    (3)装置C和D 中产生的现象相同,但原因却不同.用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
    (4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,这种液体是
     

    (5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色.为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其它离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是
     
    (填序号)
    ①观察稀H2SO4 溶液呈无色  ②观察CuSO4 粉末呈白色  ③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:13引用:2难度:0.7
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