内容正文:
1. 某学习小组将Cu与的反应设计为原电池,并进行相关实验探究。回答下列问题:
I.实验准备
(1)稀硫酸的配制
①配制的溶液,需溶液的体积为______mL。
②在实验室配制上述溶液的过程中,下图所示仪器,需要用到的是__________(填仪器名称)。
(2)Cu与在酸性条件下反应的离子方程式为__________。
II.实验探究
【实验任务】利用相关原电池装置进行实验,探究物质氧化性或还原性的影响因素。
【查阅资料】其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大。
【进行实验】
(3)利用下表所示装置进行实验1~4,记录数据。
装置
实验
序号
烧杯中所加试剂
电压表
读数
30%
1
30.0
/
10.0
2
30.0
1.0
9.0
3
30.0
2.0
8.0
4
35.0
1.0
已知:本实验条件下,对电压的影响可忽略。
①根据表中信息,补充数据:__________。
②由实验2和4可知,______(填“大于”或“小于”或“等于”),说明其他条件相同时,溶液浓度越大,其氧化性越强。
(4)由(3)中实验结果,小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因,提出了以下两种猜想:
猜想1:酸性条件下,的氧化性随pH减小而增强。
猜想2:酸性条件下,Cu的还原性随pH减小而增强。
为验证猜想,小组同学在(3)中实验1~4的基础上,利用下表装置进行实验5~-7,并记录数据。
装置
实验
序号
操作
电压表
读数
5
/
6
①向______(填“左”或“右”)侧烧杯中滴加溶液。
7
向另一侧烧杯中滴加溶液
②实验结果为:、______,说明猜想2不成立,猜想1成立。
(5)已知Cu与反应时,加入氨水可形成深蓝色的。小组同学利用(4)中实验5的装置继续探究,向左侧烧杯中滴加5.0mL一定浓度的氨水,相比实验5,电压表读数增大,分析该电压表读数增大的原因:__________。
【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、pH等因素有关。
2. 氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”。某小组同学从“半反应”的角度探究反应规律。
(1)已知:IO+I-→I2转化在酸性条件下才能发生。
①该转化的还原半反应是2IO+10e-+12H+=I2+6H2O,则相应的氧化半反应是_______。
②分析上述还原半反应可知:增大c(H+)可促进IO得到电子,使其_______性增强,进而与I-发生反应
(2)探究Cu与浓盐酸能否发生反应。
①有同学认为Cu与浓盐酸不能发生反应产生氢气,其依据是_______。
用如下装置进行实验[硫酸与浓盐酸中c(H+)接近]。
装置
序号
试管内药品
现象
甲
浓盐酸
24小时后仍无明显变化
乙
Cu粉+硫酸
24小时后仍无明显变化
丙
Cu粉+浓盐酸
24小时后气球变鼓
②甲是对比实验,目的是排除_______的干扰。
③a.丙中气球变鼓是因为生成了_______气体(填化学式)。
b.经检测,丙中反应后溶液中存在[CuCl4]3-。从氧化还原性角度分析丙中反应能够发生的原因:_______。
(3)探究以下原电池的工作原理。
实验结果:产生电流,左侧Ag电极表面有Ag析出。右侧Ag电极周围生成AgCl。
①该装置中右侧Ag电极作_______(填“正”或“负”)极。
②对该原电池的电极反应和总反应的反应类型进行分析,谈谈对原电池工作原理的认识:_______。
3. 某校实验小组欲探究溶液与的反应。
Ⅰ.配制溶液。
(1)由固体配制溶液,下列仪器中需要使用的有_______(写出名称)。
Ⅱ.探究溶液与的反应。
经查阅资料,该实验小组设计了如下实验,结合实验现象回答下列问题:
已知:易溶于水;CuCl为白色难溶于水的固体。
(2)若试管d中发生了氧化还原反应,写出该反应的离子方程式_______。
(3)该实验小组对试管d中加入NaCl固体后产生白色沉淀的原因提出了如下猜想:
猜想1:改变了的还原性。
猜想2:改变了的氧化性。
为进一步证实上述猜想,该实验小组利用原电池原理设计了如下实验:
编号
实验1
实验2
实验装置
实验现象
闭合开关K,电流计指针发生微小偏转,烧杯中未见明显现象
闭合开关K,电流计指针发生微小偏转,烧杯中未见明显现象
通过分析上表中对比实验现象可知_______(填“猜想1”或“猜想2”)不合理。
(4)为证明猜想2的合理性,对实验1的装置做了如下改进:
①烧杯B中的石墨电极