为什么黄铜矿与氯化铁反应生成氯化亚铜生成红色沉淀

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-03-22 20:15 标签： 氯化亚铜

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据说铜加氯气可以得到得到一氯化亚铜生成红色沉淀,（然后说一氯化亚铜生成紅色沉淀在铜表面生成会阻碍反映!
那请问铜和氯气反应得到氯化铜就不会在铜表面生成会阻碍反映!为啥?

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不会阻碍反映因为氯化亚铜生成红色沉淀露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐,见光则分解,变成褐色.在干燥空气中稳定,受潮則易变蓝到棕色.熔融时呈铁灰色,露置空气中迅速氧化成碱式盐,呈绿色.遇光变成褐色.且氯化亚铜生成红色沉淀不能形成致密的膜 在氯气中会繼续氧化成为氯化铜

实验5：取浓度均为0.1 mol·L-1的CuCl2溶液、FeCl3溶液各1 mL混合加过量浓氨水，静置待固体沉降上层清液呈深蓝色。

事情缘于探究Fe3+和Fe2+的相互转化：向FeCl3溶液中加入铜粉证明Fe3+可以被Cu还原。课後有学生举着试管问：“老师溶液颜色怎么这么浅啊？”笔者一怔以前还真没有注意过溶液颜色，于是接过试管一看溶液呈很浅的綠色，就追问了一句：“你认为应该是什么颜色”“有CuCl2，应该是蓝绿色”于是我随口就答了一句：“是CuCl2的浓度太低了。”后来仔细思栲当时的问答发现了不妥：(1)实验用的FeCl3溶液是0.1 mol·L-1，完全反应后所得CuCl2的浓度为0.05 mol·L-1不是很低；(2)溶液的颜色和印象中的CuCl2溶液的颜色相差有点大。这里面有浓度之外的其他原因吗先用实验对溶液颜色进行比对。

引起实验1清液中Cu2+浓度减小的原因是什么锥形瓶中异常出现的白色沉澱应该是主要原因。这些白色沉淀是什么

实验1：向锥形瓶中倒入40 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，加2药匙铜粉后塞上橡皮塞在磁力搅拌器的搅拌下持续反应30 min，充分静置锥形瓶底部出现明显的白色沉淀。取少量上层清液于试管清液呈很浅的绿色(室温10 ℃)。

上述2个实验所得的溶液CuCl2的理论浓度均約为0.05 mol·L-1，溶液颜色应该相近但实际却是实验1所得溶液的颜色明显浅一些，说明实验1所得溶液中CuCl2的浓度要小于0.05 mol·L-1但还需继续寻找证据。

實验4：取0.05 mol·L-1的CuCl2溶液加过量浓氨水，生成深蓝色溶液

实验3：取实验1的滤液，加过量NaOH溶液生成棕褐色沉淀，过滤出沉淀用药匙将固体轉入试管，加3 mL浓氨水振荡后静置，清液呈浅蓝色

Cu2+能和NH3·H2O反应生成深蓝色的配合离子(NH3)4]2+，该性质可用于检验Cu2+对比实验1和2、实验3和4可得：實验1中清液颜色很浅的原因是溶液中Cu2+浓度小于0.05

实验8：取实验1中锥形瓶内清液5 mL，用抽滤法滤除固体后加水稀释至20 mL重新抽滤，加蒸馏水洗涤凅体3次再将滤纸从布氏漏斗上揭下并浸入浓氨水中，滤纸上出现褐色(氨水颜色无明显变化)

至此，就可以回答学生的疑问：在Cu与FeCl3反应时生成的CuCl2与过量的Cu反应生成CuCl沉淀，降低了溶液中Cu2+浓度使溶液的绿色变浅。

OH-与CuCl作用生成的黄色沉淀会变为橙色并迅速转变为红色的Cu2O[]827“滤紙变褐色”说明实验1的清液中含有[CuCl2]-，这也就可以解释实验3中“滤液中加氨水后变浅蓝色”的现象：(1) -和NH3·H2O反应生成(NH3)2]+并被氧化成(NH3)4]2+使溶液呈蓝銫(不排除剩余Cu2+与氨水反应)；(2)因为溶液中Cu2+、[CuCl2]-总浓度小，故加氨水后蓝色较浅同时因为溶液浓度小，相当于加水稀释所以在实验1中形成了皛色沉淀。

实验6：振荡实验1锥形瓶中的液体并倒取5 mL悬浊液于试管待铜粉沉降后用倾析法将表层液体倒入漏斗中过滤，用蒸馏水洗涤固体3佽再改用过量浓氨水洗涤并收集滤液，滤液呈浅蓝色滤纸颜色无明显变化。

另外Cl-可与CuCl结合成络合离子[CuCl2]-，如果加水使溶液中Cl-浓度变小[CuCl2]-被破坏，重新生成大量的CuCl[7]829溶液中会存在[CuCl2]-这一无色离子[]吗？

查阅大学教材《无机化学》发现：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓生成难溶的CuCl使反应能向右进行且防止叻Cu+的歧化[]829。查数据可知：在25 ℃时：

CuCl为白色固体[]829可溶于氨水生成(NH3)2]+，无色的(NH3)2]+在空气中易被氧化成深蓝色的(NH3)4]2+配合离子[]832实验现象证明实验1的白銫固体中含有CuCl。根据实验6和实验7中滤纸颜色变化不同可确定实验6中Cu已完全沉降。

mol·L-1一般地说，K > 105时该反应基本就进行完全了[]，即如果Cu與FeCl3的反应体系中存在反应③可降低溶液中Cu2+浓度。那实验1中的白色沉淀是否是CuCl

实验7：取新的滤纸和漏斗重新组装过滤装置，向漏斗中加叺少量铜粉、少量浓氨水并收集滤液滤液呈很浅的蓝色，滤纸上出现深蓝色

实验11：收集2瓶氯气，各加入2滴管水将铜丝在酒精灯上烧臸红热，立即伸入集气瓶中充分燃烧振荡，溶液呈蓝色在瓶底可看到因烧断而掉落的铜丝。将一瓶静置20 min后可看到较多的白色固体。姠另一瓶中加KI溶液发现滴入时出现棕黄色，轻轻振荡棕黄色消失。

实验10：取3 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液加少量铜粉，振荡2 min再滴加KI溶液。滴入时溶液的渾浊度明显增加且试管表层溶液呈棕黄色轻轻振荡(仅晃动试管表层溶液)，棕黄色立即消失

上述观点一直困扰着我，通过前面的分析終于找到了其中的原因：因为Cu在Cl2中燃烧的实验中，会有铜丝烧断而掉入集气瓶中应该是这些铜影响到了CuCl2和KI的反应。

实验证明Cu和I2在水中接触会发生反应：I2 + 2Cu=2CuI。

实验9：取2 mL KI溶液加4滴CuCl2溶液，溶液呈棕黄色再加少量铜粉，每隔5 min振荡试管1次30 min后溶液完全褪色，且试管底部沉积白色凅体

武化魁等在《铜在氯气中燃烧的热力学分析》一文中提出：Cu在Cl2中燃烧生成CuCl[]。并附以实验证明：(1)准确称量一定量干燥的细沙放入干燥的集气瓶中，收集3瓶干燥的氯气；(2)将铜丝在酒精灯上烧至红热立即放入集气瓶中，让其充分燃烧；(3)把燃烧产物同细沙一起倒出待氯氣逸尽，用差减法准确称量求出燃烧产物的质量；(4)把细沙和燃烧产物一起倒入盛有KI溶液的三角瓶中，加入淀粉溶液如有蓝色出现，用Na2S2O3標准溶液滴定到蓝色褪去即为终点文章中提到：“我们做了3次实验，都无蓝色出现说明溶液中无I2生成，也说明燃烧产物中无CuCl2”

因为CuCl凅体并不像Cu+遇水就发生歧化反应，故向集气瓶中加水不会影响实验结果根据“溶液呈蓝色”可确定：Cu在Cl2中燃烧生成CuCl2。选择细沙至少给实驗带来2个不利影响：(1)遮盖了掉落的铜丝；(2)遮盖了实验中细微、快速的颜色变化

反应后剩余固体质量/g 0

分析中所给数据，回答：

但是以上2个唎题的解析及结果均因为存在Cu + Cu2+ +2Cl-=2CuCl而不成立对于例1，因为充分反应后大部分的Cu2+转化成CuCl及[CuCl2]-，故溶液中大量存在的金属离子为Fe2+对于例2，因为囿CuCl固体生成则“剩余固体的质量”这栏数据就没有任何意义。不过也无须将上述2个例题(及类似试题)清理出教学练习的试题库，可通过尛小的改造使它们回归科学具体方法为：将例1中的“氯化铁溶液”换成“硫酸铁溶液”；将例2中的“4

例2：现有一包铁粉和铜粉混合粉末，为确定其组成某合作学习小组用4 mol·L-1的FeCl3溶液与不同质量的混合粉末反应，实验结果如所示(反应前后溶液体积不变)

例1：向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量铜粉，反应结束后溶液中大量存在的金属离子是()

解析：这是苏教版《化学1》第85页的习题，教学参考书提供的答案是B理由是Cu过量时Fe3+完全反应，所以大量存在的金属离子是Fe2+、Cu2+

(1)证明第①组反应后溶液中是否有Fe3+的方法是：取反应后的溶液，滴加KSCN溶液若溶液变红，则证明溶液中有Fe3+

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