问题标题:
【镁条投入5mL0.2mol/LCuSO4溶液中,其表面立即有气泡产生,周围有红色固体出现;片刻后底部又有大量蓝色沉淀生成;待较长时间后,若镁条过量,蓝色固体消失,有白色沉淀生成,气泡继续】
问题描述:
镁条投入5mL 0.2mol/L CuSO4溶液中,其表面立即有气泡产生,周围有红色固体出现;片刻后底部又有大量蓝色沉淀生成;待较长时间后,若镁条过量,蓝色固体消失,有白色沉淀生成,气泡继续产生,而红色质量没有明显增加.
(1)写出反应中的全部离子反应方程式:______
(2)解释实验中蓝色沉淀消失和白色沉淀生成的原因:______.
苏志远回答:
CuSO4是强酸弱碱盐,水解显酸性,故镁条先与H+反应生成氢气,离子方程式为:Mg+2H+=Mg2++H2↑;随着反应的进行,H+浓度减小,由于铜元素在金属活动性顺序表中排在镁之后,能被镁置换出,故此时会发生镁与CuSO4的置换反应,离子方程式为:Mg+Cu2+=Mg2++Cu;铜离子是弱碱阳离子,当PH>4.7时,Cu2+开始水解生成Cu(OH)2蓝色沉淀,离子方程式:Cu2++2H2O=Cu(OH)2+2H+;Cu(OH)2存在溶解平衡:Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq),当镁条过量时,Mg2+的大量存在,使Cu(OH)2的溶解平衡向右移,生成了Cu2+和Mg(OH)2白色沉淀,导致了Cu(OH)2的溶Mg2++Cu(OH)2=Cu2++Mg(OH)2↓;由于产生了Cu2+,水解显酸性,故镁条能继续与Cu2++水解产生的H+反应生成氢气.
(1)发生反应的离子方程式有:Mg+2H+=Mg2++H2↑;Mg+Cu2+=Mg2++Cu;Cu2++2H2O=Cu(OH)2+2H+;:Mg2++Cu(OH)2=Cu2++Mg(OH)2↓;
故答案为:Mg+2H+=Mg2++H2↑;Mg+Cu2+=Mg2++Cu;Cu2++2H2O=Cu(OH)2+2H+;Mg2++Cu(OH)2=Cu2++Mg(OH)2↓;
(2)蓝色沉淀消失和白色沉淀生成的原因是:Cu(OH)2存在溶解平衡:Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq),当镁条过量时,Mg2+的大量存在,使Cu(OH)2的溶解平衡向右移,生成了Cu2+和Mg(OH)2白色沉淀,导致了蓝色Cu(OH)2的溶解和白色Mg(OH)2沉淀的生成.
故答案为:Cu(OH)2存在溶解平衡:Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq),当镁条过量时,Mg2+的大量存在,使Cu(OH)2的溶解平衡向右移,生成了Cu2+和Mg(OH)2白色沉淀,导致了蓝色Cu(OH)2的溶解和白色Mg(OH)2沉淀的生成.
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