Question

I．NaHSO₃、CuSO₄为实验室常用的化学试剂，均易溶于水，且水溶液显酸性。在铁片镀铜实验中，为提高电镀效果，常用CuSO₄溶液作为电镀液。装置如图所示，a接电源_____极，阳极的电极反应式为：_____。电镀过程中c(Cu²⁺)_____（填“基本不变”、“变大”或“变小”）。

II．某实验小组对NaHSO₃溶液分别与CuSO₄、CuCl₂溶液的反应进行探究。

实验	装置	试剂x	操作及现象
A		1mol·L^−^1CuSO4溶液	加入2mLCuSO4溶液，得到绿色溶液，3分钟未见明显变化。
B	1mol·L^−^1CuCl2溶液	加入2mLCuCl2溶液，得到绿色溶液，30s时有无色气泡和白色沉淀产生，上层溶液颜色变浅。

（1）推测实验B产生的无色气体为SO₂，实验证实推测正确：用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口，观察到_____，反应的离子方程式为_____。

（2）对实验B产生SO₂的原因进行分析，提出假设：

假设a：Cu²⁺水解使溶液中c(H⁺)增大；

假设b：Cl^－存在时，Cu²⁺与HSO反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H⁺)增大。

①假设a不合理，实验证据是_____；

②实验表明假设b合理，实验B反应的离子方程式有_____、H⁺+HSO=SO₂↑+H₂O。

（3）对比实验A、B，提出假设：Cl^－增强了Cu²⁺的氧化性。下述实验C证实了假设合理，装置如图（两个电极均为碳棒）。实验方案：闭合K，电压表的指针偏转至“X”处；向U形管_____________________________________（补全实验操作及现象）。

（4）将实验A的溶液静置24小时或加热后，得到红色沉淀。经检验，红色沉淀中含有Cu⁺、Cu²⁺和SO。已知：

I．；

II．

III．Cu₂O是一种红色粉末状固体，几乎不溶于水，但溶于氨水，形成稳定的、无色的配合物[Cu(NH₃)₂]⁺。

①通过实验D证实红色沉淀中含有Cu⁺和Cu²⁺。

实验D：

证实红色沉淀中含有Cu⁺的实验证据是_____；

②有同学认为实验D不足以证实红色沉淀中含有Cu²⁺，设计实验D的对比实验E，证实了Cu²⁺的存在。实验E的方案和现象是_____。（要求：用图示表示，参照实验D）

Answer

负 Cu-2e-=Cu2+ 基本不变 蓝色褪去 SO2+I2+2H2O＝+2I−+4H+ 实验A、B中c（Cu2+）相同，但实验A中未见气泡 2Cu2++2Cl−++H2O＝2CuCl↓++3H+ 右侧加入一定量NaCl固体，溶解后，观察到电压表指针偏转变大 一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色 取少量纯净的Cu2O于试管中，滴加足量浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后溶液变为深蓝色或图示表示：

【解析】

Ⅰ. 在铁片镀铜实验中，铁片作阴极，连接电源的负极，铜作阳极，连接电源的正极，所以a极连接电源的负极，阳极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，电镀过程中，阳极消耗铜和阴极析出铜的物质的量相等，所以c（Cu2+）基本不变，故答案为：负；Cu-2e-=Cu2+；基本不变；

Ⅱ.(1) 蘸有碘水的淀粉试纸显蓝色，遇到二氧化硫，二氧化硫具有还原性，碘单质具有氧化性，二氧化硫与碘单质发生化学反应，实验现象为蓝色褪去，离子方程式为SO2+I2+2H2O=+2I−+4H+，故答案为：蓝色褪去；SO2+I2+2H2O=+2I−+4H+；

(2) ①要产生二氧化硫，需要亚硫酸氢根离子与氢离子作用，如果是Cu2+水解使溶液中氢离子浓度增大，从而释放出气体，由于实验A、B中c（Cu2+）相同，但实验A中未见气泡，说明不是由Cu2+水解使溶液中c（H+）增大引起的，故答案为：实验A、B中c（Cu2+）相同，但实验A中未见气泡；

②假设b合理，亚硫酸氢钠与氯化铜反应的实验现象是生成白色沉淀，利用电荷守恒，元素守恒，化合价升降法配平离子反应方程式为：2Cu2++2Cl−++H2O＝2CuCl↓++3H+，故答案为：2Cu2++2Cl−++H2O＝2CuCl↓++3H+；

(3)实验是为了验证Cl−增强了Cu2+的氧化性，需向硫酸铜溶液中补充氯离子，U型管左侧是亚硫酸氢钠溶液，故加入氯化钠固体，如果Cl−增强了Cu2+的氧化性，会使溶液中转移的电子数增多，闭合K，电压表的读数会增大，故答案为：右侧加入一定量NaCl固体，溶解后，观察到电压表指针偏转变大；

(4)①根据题目信息已知Ⅱ，确定Cu+的检验方法，实验D中若含有Cu+，一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色，故答案为：一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色；

②若要证明溶液中的Cu2+，需要做一个对比实验，一个含有Cu2+和Cu+的混合溶液，另一个只含有Cu+的溶液，再加入足量浓氨水，观察反应现象：沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后，溶液变为深蓝色，实验操作为取少量纯净的Cu2O于试管，滴加足浓氨水，实验现象为沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后溶液变为深蓝色，故答案为：取少量纯净的Cu2O于试管中，滴加足量浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后溶液变为深蓝色或图示表示：。