Question

某同学研究金属锌与氯化铜溶液之间反应，在实验中该同学观察到的现象有：

i.产生少量气泡；ii.有红色固体生成；iii.溶液中产生白色沉淀。

为了解释上述现象，某同学查阅资料，获得如下信息：

编号	化学反应离子方程式
1	Zn+Cu^2+Zn^2++Cu
2	Zn+2Cu^2+Zn^2++2Cu^+
3	Cu^++2Cl^-CuCl
4	Cu^++Cl^-CuCl↓

（1）请结合离子方程式解释产生少量气泡的原因：___。

（2）Zn与CuCl₂反应生成白色沉淀的离子方程式是___。

（3）为了探究影响生成白色沉淀的因素，该同学进一步实验。取不同浓度CuCl₂溶液，加入锌并振荡，均立刻产生少量气泡和红色固体，其他实验现象如下。

	编号	浓度(rnol/L)	试剂（锌均过量）	实验现象
a	0.5	锌片	立刻出现少量白色沉淀
b	1	锌片	立刻出现白色沉淀
c	1	锌粉	立刻出现大量白色沉淀
d	1	锌片、适量NaCl固体	少量白色沉淀，振荡迅速溶解

①对比实验a、b，实验结论是___。

②某同学从化学平衡的角度分析，d中白色沉淀溶解可能的原因是___（用离子方程式表示）。为证明该同学分析的原因正确，向b试管中加入适量___，振荡，观察到___，证明该同学分析的原因正确。

（4）利用沉淀法除去杂质在实际生产中应用广泛。

①在工业中冶炼锌，为了除去ZnSO₄电解液溶液中的C1^-，可加入___和___，生成沉淀而除去。

②通过进一步查阅资料得知：CuCl的形成与溶液的pH及Cu²⁺等离子浓度有关，一定条件下，通过实验得出pH、Cu²⁺浓度对Cl^-沉淀的影响如图所示：

根据图，除去该电解液中Cl^-的最佳条件是___。

Answer

铜离子水解呈酸性，Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，锌与水解产生的氢离子反应，产生气泡； Zn+2Cu2++2Cl-= Zn2++2CuCl↓ 当锌的形状相同时，氯化铜浓度越高，生成沉淀的反应速率越快 Cu++2Cl-CuCl 锌粉 沉淀溶解 锌单质 铜离子 pH=1.5，铜离子浓度为3g/L

【解析】

(1)氯化铜是强酸弱碱盐，铜离子水解呈酸性，锌与氢离子反应产生气泡，故本题答案为：铜离子水解呈酸性，Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，锌与水解产生的氢离子反应，产生气泡；

(2)Zn与CuCl2反应生成ZnCl2和CuCl，离子方程式为：Zn+2Cu2++2Cl-= Zn2++2CuCl↓，故本题答案为：Zn+2Cu2++2Cl-= Zn2++2CuCl↓；

(3)①对比实验a、b，锌片相同时，氯化铜浓度增加，生成沉淀的反应速率加快，故实验结论是：当锌的形状相同时，氯化铜浓度越高，生成沉淀的反应速率越快；

②d中白色沉淀溶解可能是加入氯化钠后，增加了氯离子浓度，促进反应Cu++2Cl-CuCl正向进行，为证明该同学分析的原因正确，可向b试管中加入适量锌粉，振荡，观察到沉淀溶解，证明该同学分析的原因正确，故本题答案为：Cu++2Cl-CuCl；锌粉；沉淀溶解；

(4)①在工业中冶炼锌，为了除去ZnSO4电解液溶液中的C1-，可加入锌单质和铜离子，发生Zn+2Cu2+Zn2++2Cu+，再发生Cu++Cl-CuCl↓，生成沉淀而除去，故本题答案为：锌单质；铜离子；

②由图可知，当pH等于1.5，铜离子浓度为3g/L时，氯离子去除率均较高，故本题答案为：pH=1.5，铜离子浓度为3g/L。