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CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂.
(1)某同学配制CuSO4溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结果得到悬浊液.他认为是固体没有完全溶解,于是对悬浊液加热,结果发现浑浊更明显了,随后,他向烧杯中加入了一定量的
硫酸
硫酸
溶液,得到了澄清的CuSO4溶液.

(2)该同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究.
①图一是根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4 设计成的锌铜原电池.Cu极的电极反应式是
Cu2++2e-═Cu
Cu2++2e-═Cu
,盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时K+
移动(填“甲”或“乙”).
②图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是
O2
O2
(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
;当铜电极的质量减轻3.2g,则消耗的CH4在标准状况下的体积为
0.28
0.28
L.
(3)反应一段时间后,燃料电池的电解质溶液完全转化为K2CO3溶液,以下关系正确的是
BD
BD

A.c(K+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-
B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3
C.c(K+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-
D.c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-
E.c(K+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3
分析:(1)硫酸铜为强酸弱碱盐,铜离子在溶液中发生水解有氢氧化铜生成;
(2)①原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应.根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,结合图一可知,Zn为负极,Cu为正极,
盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时K+向正极移动,Cl-向负极移动;
②电镀时,镀件作电解池的阴极,发生还原反应,连接电源的负极;
镀层金属铜作电解池的阳极,连接电源的正极;
根据电子转移守恒计算甲烷的体积.
(3)A、根据电荷守恒判断;
B、根据质子恒等式判断;
C、根据K2CO3溶液呈碱性判断;
D、溶液中OH-来源于水的电离,HCO3-、CO32-水解.
E、根据物料守恒判断.
解答:解:(1)配制水解呈酸性的溶液时应在相应酸的稀溶液中溶解,防止水解.硫酸铜为强酸弱碱盐,铜离子在溶液中发生水解生成氢氧化铜,应加入硫酸使其溶解,
故答案为:硫酸;
(2)①根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,结合图一可知,Zn为负极,Cu为正极,铜离子在Cu电极上得电子析出Cu,电极反应式为Cu2++2e-═Cu,
盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时,Cl-向负极移动,K+向正极移动,所以,K+向乙装置移动,
故答案为:Cu2++2e-═Cu;乙;
②甲烷碱性燃料电池为电源,总电极反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,
电镀时,镀件铁作电解池的阴极,连接甲烷燃料电源的负极,所以a应通入CH4;镀层金属作电解池的阳极,发生氧化反应,连接甲烷燃料电源的正极,所以b应通入O2.所以甲烷碱性燃料电池a处电极上CH4放电,发生氧化反应,电极反应式是CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,
根据电子转移守恒8n(CH4)=2n(Cu)=2×
3.2g
64g/mol

所以n(CH4)=
1
80
mol,
所以v(CH4)=
1
80
mol×22.4L/mol=0.28L.
故答案为:O2;CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;0.28L;
(4)A、电荷不守恒,故A错误;
B、溶液中OH-来源于水的电离及CO32-、HCO3-与水的水解反应,每产生1个H2CO3,分子,生成2个OH-,故c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故B正确;
C、K2CO3溶液呈碱性判断,故c(H+)<c(OH-),故C错误;
D、溶液中OH-来源于水的电离,HCO3-、CO32-水解,所以c(OH-)>c(HCO3-),盐类水解很微弱,所以c(CO32-)>c(OH-),故c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-),故D正确;
E、根据物料守恒c(K+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),故E错误.
故选:BD.
点评:本题考查盐类水解、原电池、电镀、离子浓度大小比较,是对所学知识的综合考查,难度较大,离子浓度大小比较、电极反应式书写为易错点.
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科目:高中化学 来源: 题型:

CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂.

(1)某同学配制CuSO4溶液时,需加入一定量的硫酸溶液,用离子方程式说明其原因是
Cu2++2H2O?Cu(0H)2+2H+
Cu2++2H2O?Cu(0H)2+2H+

(2)该同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究.
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池.电解质溶液甲是
ZnSO4
ZnSO4
(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液;Cu极的电极反应式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+

②图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是
O2
O2
(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
.若只把Ⅱ中电极均换为惰性电极,电解时的化学反应方程式为
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4

若把Ⅱ中电极均换为惰性电极,电解液换为含有0.04mol CuSO4和0.04mol NaCl的混合溶液400mL,当阳极产生的气体为672mL(标准状况下)时,溶液的pH=
7
7
(假设电解后溶液体积不变).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂.
(1)某同学配制CuSO4溶液时,需加入一定量的硫酸溶液,用离子方程式说明其原因是
Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+

(2)该同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究.
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池.电解质溶液甲是
ZnSO4
ZnSO4
(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液;Cu极的电极反应式是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu


②图二中,I是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在II中实现铁上镀铜,则b处通入的是
O2
O2
(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
.若把II中电极均换为惰性电极,电解时的化学反应方程式为
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
.若把II中电极均换为惰性电极,电解液换为含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL,当阳极产生的气体为672mL(标准状况下)时,溶液的pH=
1
1
(假设电解后溶液体积不变).
(3)将蓝矾(CuSO4?5H2O)、生石灰和水按一定比例混合,即可得到波尔多液(杀菌剂),其有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4?yCu(OH)2].为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验:取等质量的碱式硫酸铜样品两份,一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解,另一份高温灼烧后只得到CuO固体.所得数据显示n(HCl):n(CuO)=3:2,则该碱式硫酸铜的化学式中x:y=
1:3
1:3

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科目:高中化学 来源: 题型:

CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂.
(1)某同学配制CuSO4溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结果得到悬浊液.他认为是固体没有完全溶解,于是对悬浊液加热,结果发现浑浊更明显了,随后,他向烧杯中加入了一定量的
稀硫酸
稀硫酸
溶液,得到了澄清的CuSO4溶液.
(2)该同学利用制得的CuSO4溶液及如图所示装置,进行以下实验探究.

①图一是根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池.Cu极的电极反应式是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
,盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时K+
(填“甲”或“乙”)池移动.
②图二中,装置Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在装置Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是
O2
O2
(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
; 当铜电极的质量减轻3.2g时,消耗的CH4在标准状况下的体积为
0.28
0.28
L.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(13 分)

(1)CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。某同学利用CuSO4溶液,进行以下实验探究。

①      图一是根据反应Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4设计成的锌铜原电池。电解质甲溶液是      (填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液;Cu极的电极反应式是       

②图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是       (填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是        

(2)将蓝矾(CuSO4·5H2O)、生石灰和水按一定比例混合,即可得到波尔多液(杀菌剂),其 有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4·yCu(OH)2]。为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验:取等质量的碱式硫酸铜样品两份,一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解,另一份高温灼烧后只得到CuO固体。所得数据显示n(HCl)︰n(CuO)=3︰2,则该碱式硫酸铜的化学式中x︰y=       

(3)E是非金属性最强的元素,M是E的气态氢化物,在固定体积的密闭容器中,气体M存在如下关系:

xM(g)Mx(g),反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如下图。下    列说法正确的是      

A.该反应的化学方程式是2HF(HF)2

B.平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3

C.t1时刻,保持温度不变,再充入1molM,重新达到平衡时,将增大

D.M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低

 

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