高中 | 配合物理论 题目答案及解析

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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

$\text{CuC}{{\text{l}}_{2}}$溶液、浓盐酸为腐蚀液,能将覆铜板上不需要的铜腐蚀。某小组对此反应过程进行探究。

资料:ⅰ$\rm .$水溶液中:${{\left[ \text{CuC}{{\text{l}}_{3}} \right]}^{2-}}$呈无色;${{\left[ \text{CuC}{{\text{l}}_{4}} \right]}^{2-}}$呈黄色;${{\left[ \text{C}{{\text{u}}_{2}}\text{C}{{\text{l}}_{4}}\left( {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right) \right]}^{-}}$呈棕色。

$\rm .{{\left[ \text{CuC}{{\text{l}}_{3}} \right]}^{2-}}\rightleftharpoons \text{CuCl}+2\text{C}{{\text{l}}^{-}}$$\rm CuCl$为白色固体,难溶于水。

将等体积的溶液$a$分别加到等量铜粉中,实验记录如下:

实验溶液$a$现象
$\text{CuC}{{\text{l}}_{2}}$溶液$\rm (1\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\rm )$产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,$\rm 5\;\rm h$时铜粉剩余
浓盐酸$\rm (10\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\rm )$产生无色气泡,溶液无色;继而溶液变为黄色;较长时间后溶液变为棕色,$\rm 5\;\rm h$时铜粉剩余
$\text{CuC}{{\text{l}}_{2}}$溶液$\rm (1\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\rm )$和浓盐酸$\rm (10\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\rm )$溶液由黄绿色变为棕色,无气泡;随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,$\rm 5\;\rm h$时铜粉几乎无剩余

经检验,Ⅱ中产生的气体为${{\text{H}}_{2}}$,下列有关说法中不正确的是$(\qquad)$

["

Ⅰ中产生白色沉淀的过程可以描述为$\\text{Cu}+\\text{C}{{\\text{u}}^{2+}}+2\\text{C}{{\\text{l}}^{-}}=2\\text{CuCl}$

","

$5\\;\\rm \\text{mol}/\\text{L }{{\\text{H}}_{2}}\\text{S}{{\\text{O}}_{4}}$加到铜粉中,溶液变蓝,未检测到${{\\text{H}}_{2}}$。证明${{\\text{H}}_{2}}$的产生与$\\text{C}{{\\text{l}}^{-}}$$\\text{C}{{\\text{u}}^{+}}$结合成${{\\left[ \\text{CuC}{{\\text{l}}_{3}} \\right]}^{2-}}$,提高了$\\rm Cu$的还原性有关

","

对比实验Ⅰ、Ⅲ,分析实验Ⅲ中将溶液$\\rm a$加到铜粉中未产生白色沉淀的原因可能是Ⅲ中溶液的酸性太强,白色沉淀被溶解

","

实验Ⅱ、Ⅲ对比,实验Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡,可能是在此条件下$\\rm \\text{C}{{\\text{u}}^{2+}}$$\\rm {{\\left[ \\text{CuC}{{\\text{l}}_{4}} \\right]}^{2-}}$的氧化性强于$\\rm {{\\text{H}}^{+}}$

"]
[["C"]]

实验$\rm I$:往$\rm CuCl_{2}$溶液$\rm (1\;\rm mol/L)$中加铜粉,产生$\rm CuCl$白色沉淀,溶液蓝色变浅;

实验$\rm II$:往浓盐酸$\rm (10\;\rm mol/L)$中加铜粉,生成氢气和$\rm [CuCl_{3}]^{2-}$、然后生成$\rm [CuCl_{4}]^{2-}$使溶液呈黄色、较长时间后生成$\rm [Cu_{2}Cl_{4}(H_{2}O)]^{-}$使溶液呈棕色;

实验$\rm III$:往$\rm CuCl_{2}$溶液$\rm (1\;\rm mol/L)$和浓盐酸$\rm (10\;\rm mol/L)$混合溶液中加铜粉,生成$\rm [Cu_{2}Cl_{4}(H_{2}O)]^{-}$使溶液呈棕色,然后随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,$\rm 5\;\rm h$时铜粉几乎无剩余。

$\rm A$.实验$\rm I$中往$\rm CuCl_{2}$溶液$\rm (1\;\rm mol/L)$中加铜粉,产生$\rm CuCl$白色沉淀,溶液蓝色变浅,发生化学反应为$\rm Cu+Cu^{2+}+2Cl^{- }=2CuCl$$\rm A$正确;

$\rm B$.加入$\rm 5\;\rm mol/L$$\rm {{\text{H}}_{2}}\text{S}{{\text{O}}_{4}}$与Ⅱ形成对比,无气体放出,硫酸和浓盐酸两种溶液中氢离子浓度相同,则说明是阴离子的影响不同,说明受到$\rm \text{C}{{\text{l}}^{-}}$浓度的影响,$\rm \text{C}{{\text{l}}^{-}}$$\rm Cu^{+}$结合形成$\rm {{\left[ \text{CuC}{{\text{l}}_{3}} \right]}^{2-}}$使$\rm Cu$还原性增强,导致氢气的生成,$\rm B$正确;

$\rm C$$\rm \text{C}{{\text{l}}^{-}}$浓度较大时,存在$\rm \text{CuCl}+2\text{C}{{\text{l}}^{-}}\rightleftharpoons {{\left[ \text{CuC}{{\text{l}}_{3}} \right]}^{2-}}$的反应,可能导致白色沉淀$\rm CuCl$不能稳定存在,$\rm CuCl$溶于浓盐酸并非由于其具有酸性,$\rm C$项错误;

$\rm D$.实验Ⅱ、Ⅲ对比,$\rm {{\text{H}}_{2}}$源于$\rm {{\text{H}}^{+}}$被还原,当有$\rm \text{C}{{\text{u}}^{2+}}$存在时,未生成$\rm {{\text{H}}_{2}}$,可能是因为$\rm \text{C}{{\text{u}}^{2+}}$$\rm {{\left[ \text{CuC}{{\text{l}}_{4}} \right]}^{2-}}$氧化性强于$\rm {{\text{H}}^{+}}$,先于$\rm {{\text{H}}^{+}}$$\rm Cu$反应,$\rm D$项正确。

故选:$\rm C$

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