Question

某研究性学习小组为探索铜、锌与浓盐酸反应，设计实验探究方案如下：

一、实验用品：纯锌片，铜片，37%的浓盐酸，蒸馏水，氯化铜溶液。

二、实验记录：

交流卡片                              NO：2006—SY—518 主题：Zn，Cu与浓盐酸 A.将锌放入浓盐酸中，反应较快 B.将锌片与铜片贴在一起，一同投入浓盐酸中，反应快速放出气体 C.当B中锌片完全溶解后，将溶液加热，又产生气体（值得进一步探究），得到无色溶液 D.将上述反应后的溶液，隔绝空气，加入适量水，出现白色沉淀

三、提供资料：

资料卡片                                NO：2006—ZL—918 主题：生成一价铜的反应 ①课本上：CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O(红色)+CH3COOH+2H2O ②盐城市第二次调研试卷：Cu2++4I-====2CuI(白色)↓+I2 ③《无机化学》下册，p788，氯化亚铜在不同浓度的KCl溶液中可形成［CuCl2］-、［CuCl3］2-、［CuCl4］3-等离子，且它们在溶液中均为无色。

四、请你参与以下探究：

（1）交流卡片中，实验A反应速率明显比B小，原因是：___________________________。

（2）根据铜位于金属活动顺序表氢之后，与稀盐酸不反应，依据交流卡片C又产生气体的事实。作出如下推断：

①有同学认为是溶解在溶液中的H₂逸出，你认为是否有道理，理由是：__________________。

②某同学作了如下猜想，是否成立，请你设计实验方案加以验证：

猜想	验证方法	预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质

（3）交流卡片D中的白色沉淀，分析：不可能是CuCl₂，因为CuCl₂溶液显蓝色或绿色，也不可能是氯化锌，因为稀释后溶液更稀，不会产生出沉淀。并利用资料①②大胆猜想，白色沉淀是生成的氯化亚铜。请你帮他设计验证方案（若有多个，只设计两个方案）：

	预设验证方法	预测的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜

（4）指导老师肯定了白色沉淀是氯化亚铜，请结合资料卡片③，写出铜与足量盐酸在加热条件下反应生成无色溶液及气体的化学方程式：___________________。根据交流卡片D，生成沉淀，实际上是一个平衡问题，请写出这一平衡关系式：___________________（用离子方程式表示）。

（5）就铜与浓盐酸反应若还需进一步探讨，你认为还可探究的内容有：___________________（只提供一个实验课题即可）。

Answer 1

（1）铜、锌及浓盐酸一起组成了原电池，加快了反应速率

（2）①没有道理，因为氢气本身难溶于水②?

将铜片加入稀硫酸中，并微热

若无气体放出，则不含锌等活泼金属杂质；若有气体，则有锌等杂质

（3）（4分）

	预设验证方法	预测的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜	白色沉淀加入稀盐酸中，通入氧气（或稀HNO3等强氧化剂）	溶液变蓝色，说明是一价铜
	向氯化亚铜悬浊液中加入氯化钾浓溶液	若白色沉淀消失且得无色溶液，则原白色沉淀为氯化亚铜，否则不是

（4）2Cu+8HCl====2H₃［CuCl₄］+H₂↑〔或2Cu+4HCl====2H［CuCl₂］+H₂↑;

2Cu+6HCl====2H₂［CuCl₃］+H₂↑〕

［CuCl₄］^3-(aq)CuCl(s)+3Cl^-(aq)〔(或［CuCl₂］^-(aq)+2Cl^-)

［CuCl₃］^2-(aq) CuCl(s)+2Cl^-(aq)

（5）用变量控制法探讨铜与盐酸发生反应生成氢气和白色沉淀；盐酸的适宜浓度（其他合理答案均可）