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选修三
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
配合物理论
探究含铜化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ 取一定量$5\%\,\text{CuS}{{\text{O}}_{4}}$溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀。
步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别呈现深蓝色、蓝色。
步骤Ⅲ 向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质。
下列说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$
步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为$\\left[\\mathrm{Cu}\\left(\\mathrm{NH}_{3}\\right)_{4}\\right] \\mathrm{SO}_{4}$
","步骤Ⅱ的两份溶液中:${{c}_{深蓝色}}\\left( \\text{C}{{\\text{u}}^{2+}} \\right)\\lt {{c}_{蓝色}}\\left( \\text{C}{{\\text{u}}^{2+}} \\right)$
","步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
","步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为${{\\left[ \\text{Cu}{{\\left( \\text{N}{{\\text{H}}_{3}} \\right)}_{4}} \\right]}^{2+}}+\\text{Fe}=\\text{Cu}+\\text{F}{{\\text{e}}^{2+}}+4\\text{N}{{\\text{H}}_{3}}\\uparrow $
"]$\rm A$.步骤Ⅰ中产生的蓝色沉淀是$\rm Cu(OH)_{2}$,而非$\rm [Cu(NH_{3})_{4}]SO_{4}$。因为适量浓氨水与$\rm CuSO_{4}$溶液反应首先生成$\rm Cu(OH)_{2}$沉淀,过量氨水才会溶解沉淀形成络合物,$\rm A$错误;
$\rm B$.步骤Ⅱ中,深蓝色溶液$\rm ($加入浓氨水$\rm )$中的$\rm Cu^{2+}$因形成$\rm [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}$络离子而浓度降低,而蓝色溶液$\rm ($加入稀盐酸$\rm )$中$\rm Cu^{2+}$可以自由移动,浓度较高。因此${{c}_{深蓝色}}\left( \text{C}{{\text{u}}^{2+}} \right)\lt {{c}_{蓝色}}\left( \text{C}{{\text{u}}^{2+}} \right)$,$\rm B$正确;
$\rm C$.步骤Ⅲ中无明显现象并非因铁钉钝化。铁在碱性溶液中不易钝化,且后续加入盐酸后有反应发生,说明铁未钝化。真正原因是络合物中$\rm Cu^{2+}$浓度过低,无法被$\rm Fe$置换,$\rm C$错误;
$\rm D$.步骤Ⅲ中加入盐酸后,$\rm H^{+}$与$\rm NH_{3}$结合生成$\rm NH_{4}^{+}$,导致配合物释放$\rm Cu^{2+}$,随后$\rm Fe$与$\rm H^{+}$反应生成$\rm H_{2}($气泡$\rm )$,并与$\rm Cu^{2+}$发生置换反应生成$\rm Cu$,$\rm D$的反应式未体现$\rm H^{+}$的作用,与实际反应原理不符,$\rm D$错误;
故选:$\rm B$
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