1、综合实验探究(2019年哈尔滨市调研)某小组设计不同实验方案比较Cu2、Ag的氧化性。(1)方案1:通过置换反应比较向酸化的AgNO3溶液插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝。反应的离子方程式是_,说明氧化性AgCu2。(2)方案2:通过Cu2、Ag分别与同一物质反应进行比较经检验,中溶液不含I2,黄色沉淀是_。经检验,中溶液含I2。推测Cu2做氧化剂,白色沉淀A是CuI。确认A的实验如下:a检验滤液无I2。溶液呈蓝色说明溶液含有_(填离子符号)。b白色沉淀B是_。c白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是_,说明氧化性AgCu2。(3)分析方案2中Ag未能氧化I,但Cu2氧化了I的原因,设计
2、实验如下:编号实验1实验2实验3实验现象无明显变化a中溶液较快变棕黄色,b中电极上析出银;电流计指针偏转c中溶液较慢变浅黄色;电流计指针偏转(电极均为石墨,溶液浓度均为1mol/L,b、d中溶液pH4)a中溶液呈棕黄色的原因是_(用电极反应式表示)。“实验3”不能说明Cu2氧化了I。依据是空气中的氧气也有氧化作用,设计实验证实了该依据,实验方案及现象是_。方案2中,Cu2能氧化I,而Ag未能氧化I的原因:_。(资料:AgI=AgI,K11.21016;2Ag2I=2AgI2,K28.7108)解析:(1)向酸化的AgNO3溶液插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝,说明铜置换出了金属银,反应的离子方
3、程式为Cu2Ag=2AgCu2,说明氧化性AgCu2。(2)经检验,中溶液不含I2,黄色沉淀是碘离子与银离子形成的碘化银沉淀;中溶液含I2,说明Cu2做氧化剂,将碘离子氧化,本身被还原为Cu,因此白色沉淀A是CuI。a.检验滤液无I2。溶液呈蓝色说明溶液含有Cu2;b.滤渣用浓硝酸溶解后,在上层清液中加入盐酸,生成的白色沉淀B为AgCl;c.白色沉淀A与AgNO3溶液反应生成了Cu2和灰黑色沉淀,灰黑色沉淀用浓硝酸溶解后的溶液中含有银离子,黄色沉淀为AgI,说明灰黑色沉淀中含有金属银,反应的离子方程式为CuI2Ag=Cu2AgAgI,说明氧化性AgCu2。(3)碘化钾溶液与硝酸银溶液构成了原电
4、池,a中溶液中的碘离子发生氧化反应生成碘单质,溶液呈棕黄色,电极反应式为2I2e=I2;“实验3”不能说明Cu2氧化了I。依据是空气中的氧气也有氧化作用,只需设计没有铜离子的情况下,也能看到相似的现象即可,可以设计实验:将d烧杯内的溶液换为pH4的1 mol/L Na2SO4溶液,c中溶液较慢变浅黄,电流计指针偏转;AgI=AgIK11.21016;2Ag2I=2AgI2K28.7108,K1K2,故更易与I发生复分解反应,生成AgI。2Cu24I=2CuII2,生成了CuI沉淀,使得的氧化性增强,因此方案2中,Cu2能氧化I,而Ag未能氧化I。答案:(1)Cu2Ag=2AgCu2(2)AgI Cu2 AgClCuI2Ag=Cu2AgAgI(3)2I2e=I2将d烧杯内的溶液换为pH4的1mol/L Na2SO4溶液,c中溶液较慢变浅黄,电流计指针偏转K1K2,故Ag更易与I发生复分解反应,生成AgI,2Cu24I=2CuII2,生成了CuI沉淀,使得Cu2的氧化性增强