《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

19.(14分)资料显示，I₂可以将Cu氧化为Cu²⁺。某小组同学设计实验探究Cu被I₂氧化的产物及铜元素的价态。
已知:I₂易溶于KI溶液，发生反应I₂ + I⁻ = I₃⁻(红棕色)；I₂和I₃⁻氧化性几乎相同。
将等体积的KI溶液加入m mol铜粉和n mol I₂(n ＞ m)的固体混合物中，振荡。实验记录如下:
　
(1)初始阶段，Cu被氧化的反应速率:实验Ⅰ________(填“＞”“＜”或“=”)实验Ⅱ。
(2)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H₂O)₄]²⁺(蓝色)或[CuI₂]⁻(无色)，进行以下实验探究:
步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl₄，多次萃取、分液。
步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变为浅蓝色，并逐渐变深。
ⅰ.步骤a的目的是________。
ⅱ.查阅资料:2Cu²⁺ + 4I⁻ = 2CuI↓ + I₂，[Cu(NH₃)₂]⁺(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化:________。
(3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是________。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液，________(填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因:________。

答案：
(1)＜　
(2)ⅰ.除去I₃⁻，防止干扰后续实验　　ⅱ.[CuI₂]⁻+2NH₃·H₂O=[Cu(NH₃)₂]⁺+2H₂O+2I⁻、4[Cu(NH₃)₂]⁺+O₂+8NH₃·H₂O=4[Cu(NH₃)₄]²⁺+4OH⁻+6H₂O
(3)2Cu+I₂=2CuI(或2Cu+KI₃=2CuI+KI)　白色沉淀逐渐溶解，溶液变为无色　铜与碘的反应为可逆反应(或I₃⁻浓度小，未能氧化全部的Cu)
解析:
(1)提高KI浓度，即提高I₃⁻的浓度，I₃⁻与Cu接触更加充分，Cu与I₃⁻的反应速率加快，故Cu被氧化的反应速率:实验Ⅰ＜实验Ⅱ。
(2)ⅰ.加入CCl₄萃取I₂，I₂+I⁻⇌I₃⁻平衡逆向移动，I₂浓度减小，I⁻浓度增加，其目的为除去I₃⁻，防止干扰后续实验。　ⅱ.加入浓氨水后[CuI₂]⁻转化为[Cu(NH₃)₂]⁺，无色的[Cu(NH₃)₂]⁺被氧化为蓝色的[Cu(NH₃)₄]²⁺，离子方程式为[CuI₂]⁻+2NH₃·H₂O=[Cu(NH₃)₂]⁺+2H₂O+2I⁻、4[Cu(NH₃)₂]⁺+O₂+8NH₃·H₂O=4[Cu(NH₃)₄]²⁺+4OH⁻+6H₂O。
(3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是2Cu+I₂=2CuI或2Cu+KI₃=2CuI+KI。加入浓KI溶液，发生反应CuI+I⁻=[CuI₂]⁻，故可以观察到白色沉淀逐渐溶解，溶液变成无色。实验Ⅰ和Ⅱ中铜未完全反应，说明铜与碘的反应为可逆反应或I₃⁻浓度小，未能氧化全部的Cu。