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实验小组探究KI与Cu(NO3)2的反应,进行实验一:注:本实验忽略Cu2+在此条件下的水解。 (1)取棕黄色清液,加入少量______溶液

数学试题 05-05
实验小组探究KI与Cu(NO3)2的反应,进行实验一:
实验一
注:本实验忽略Cu2+在此条件下的水解。
(1)取棕黄色清液,加入少量______溶液(试剂a),清液变为______色,说明生成了I2。
(2)探究生成I2的原因。
①甲同学进行如下实验:向2mL1mol·L-1KI溶液中加入1mL______溶液(硝酸酸化,pH=1.5),再加入少量试剂a,观察到与(1)相同的现象。甲同学由此得出结论:实验一中生成I2的原因是酸性条件下,氧化了I-。
②乙同学认为仅由甲的实验还不能得出相应结论。他的理由是该实验没有排除____________氧化I-的可能性。
③若要确证实验一中是氧化了I-,应在实验一的基础上进行检验______的实验。
(3)探究棕黑色沉淀的组成。
①查阅资料得知:CuI为难溶于水的白色固体。于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设:
a.CuI吸附I2b._________吸附I2。为证明上述假设是否成立,取棕黑色沉淀进行实验二:
实验二
已知:CuI难溶于CCl4;I2+==2I-+(无色);Cu++S2O32-==(无色)。由实验二得出结论:棕黑色沉淀是CuI吸附I2形成的。
②现象iii为______________。
③用化学平衡移动原理解释产生现象ii的原因:________________。
【答案】    (1). 淀粉    (2). 蓝    (3). 2mol·L−1NaNO3(或KNO3)    (4). 溶液中的Cu2+,空气中的O2    (5). NO3-的还原产物(NO、NO2等)    (6). Cu    (7). 棕黑色固体颜色变浅,溶液变为紫红色    (8). CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡:CuI(s)Cu+(aq)+I-(aq),加入足量Na2S2O3溶液后,S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小,平衡右移从而使白色沉淀溶解
【解析】
【分析】
实验一:KI溶液中滴加硝酸酸化的硝酸铜溶液反应得到棕黑色浊液,静置得到棕黑色沉淀和棕黄色溶液,(1)取棕黄色清液,加入少量淀粉。遇到碘单质变蓝色;
(2)①探究硝酸根离子酸性溶液中的强氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,可以取用硝酸根离子浓度相同的硝酸钠验证;
②溶液中溶解的O2,铜离子也具有氧化性,能氧化碘离子为碘单质;
③若要确证实验一中是NO3-氧化了I-,需要验证硝酸根离子被还原生成的产物,一氧化氮或二氧化氮的存在;
(3)①结合假设a,铜离子化合价降低为+1价,也可能降为0价;
②I2易溶于有机溶剂,CuI不溶于CCl4;
③CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡:CuI(s)Cu+(aq)+I-(aq),加入足量Na2S2O3溶液后,S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小。
【详解】(1)KI溶液中滴加硝酸酸化的硝酸铜溶液反应得到棕黑色浊液,静置得到棕黑色沉淀和棕黄色溶液,取棕黄色清液,加入少量淀粉溶液(试剂a),清液变为蓝色,证明生成了碘单质,故答案为:淀粉; 蓝;
(2)①上述实验中铜离子有可能氧化碘离子,因此需要排除铜离子的干扰,甲同学进行如下实验:向2mL1mol·L-1KI 溶液中加入1mL2 mol·L-1 NaNO3(或KNO3),溶液( 硝酸酸化,pH=1.5 ),再加入少量试剂a,观察到与(1)相同的现象。甲同学由此得出结论:实验一中生成I2 的原因是酸性条件下,NO3- 氧化了I-,
故答案为:2 mol·L-1  NaNO3(或KNO3);
②乙同学认为仅由甲的实验还不能得出相应结论。他的理由是该实验没有排除溶液中的Cu2+,溶液中溶解的O2氧化I-的可能性,故答案为:溶液中的Cu2+,空气中的O2;
③若要确证实验一中是NO3-氧化了I-,应在实验一的基础上进行检验NO3-的还原产物(NO、NO2等)的实验,故答案为:NO3-的还原产物(NO、NO2等);
(3)①结合假设a,铜离子化合价降低为+1价,也可能降为0价,因此假设b是Cu吸附I2,故答案为:Cu;
 ②I2易溶于有机溶剂,CuI不溶于CCl4,因此实验iii的现象是棕黑色固体颜色变浅,四氯化碳溶液变化为紫红色,故答案为:棕黑色固体颜色变浅,溶液变为紫红色;
③用化学平衡移动原理解释产生现象ii的原因:CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡:CuI(s)Cu+(aq)+I-(aq),加入足量Na2S2O3溶液后,S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小,平衡右移从而使白色沉淀溶解;
故答案为:CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡:CuI(s)Cu+(aq)+I-(aq),加入足量Na2S2O3溶液后,S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小,平衡右移从而使白色沉淀溶解。
【点睛】本题考查了实验方案的设计与评价、物质性质和反应现象判断,主要是题干信息的理解和应用,掌握提出假设、分析问题、解决问题的方法是解题关键,难点(2)③若要确证实验一中是NO3-氧化了I-,应在实验一的基础上进行检验NO3-的还原产物(NO、NO2等)的实验。
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