【题目】某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。
装置 | 现象 |
电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,烧杯壁变热,溶液由蓝色变为绿色 |
(1)甲认为电解过程中阳极产生的_________是溶液变绿的原因。
(2)乙查阅资料,CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2-(黄色) ΔH>0。据此乙认为:电解过程中,[CuCl4]2-(黄色)浓度增大,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推测在电解过程中[CuCl4]2-浓度增大的原因:________________。
(3)丙改用下图装置,在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。
装置 | 现象 |
电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;U型管变热,冷却后阴极附近溶液仍为绿色 |
丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是________,否定乙的依据是________________。
(4)丙继续查阅资料:
i. 电解CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]-,[CuCl2]-掺杂Cu2+后呈黄色
ii. 稀释含[CuCl2]-的溶液生成CuCl白色沉淀据此丙认为:电解过程中,产生[CuCl2]-掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。
丙进行如下实验:
a.取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2 mL浓盐酸,加热获得含[CuCl2]-的黄色溶液。
c. 冷却后向上述溶液……
d. 取c中2 mL溶液,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
① a的目的是__________________。
② 写出b中生成[CuCl2]-的离子方程式:____________________。
③ 补充c中必要的操作及现象:____________________。
丙据此得出结论:电解时阴极附近生成[CuCl2]-是导致溶液变绿的原因。
【答案】 Cl2 电解过程放热导致温度升高,Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2-正向移动 阳极附近溶液仍为蓝色 U型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色 证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]- Cu2+ + 4Cl-+ Cu 2[CuCl2]- 加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同
【解析】(1) 用石墨作阴阳极,电解CuCl2溶液,阳极石墨上析出氯气,氯气呈黄绿色,能溶于水,使水溶液呈绿色。正确答案为氯气(或Cl2)。
(2)在CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl— [CuCl4]2— (黄色) ΔH>0,根据实验现象,电解后烧杯壁变热,说明温度升高了,使该平衡向正反应方向移动,使[CuCl4]2—浓度增大。
(3)丙的实验证明电解后在阳极上仍有氯气产生,但阳极附近的溶液没有变绿色,仍是蓝色,所以否定了甲;而阴极上有红色物质析出,溶液由蓝色变绿色,U型管变热,这些现象与乙的相同,但是冷却后溶液仍为绿色,可见,温度的改变并没有改变溶液的颜色,也就是说上述平衡没有受温度的改变而移动,所以否定了乙。
(4) ①根据资料“ii :稀释含[CuCl2]—的溶液生成CuCl白色沉淀”。所以a操作的目的就是证明上述实验,电解后的绿色溶液中含[CuCl2]-;② 根据b叙述中涉及到的物质,即可写出反应的离子方程式为Cu2+ + 4Cl-+ Cu2[CuCl2]- 。③根据资料“i:[CuCl2]—掺杂Cu2+后才呈黄色”,所以c的操作就是加入CuCl2溶液,直至溶液也呈绿色,再重复操作a,有白色沉淀生成,证明绿色溶液中确实含有[CuCl2]—。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如下图所示:
已知:HCN有剧毒,其Ka(HCN)=5×10-10,
Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常数KB=1×1038
(1)磨矿细度对浸出率的影响如图所示,依据浸出率应选择磨矿细度_____为宜。
(2)生产中用生石灰调节矿泥pH>11.5,其目的之一是阻止溶液中的氰化物转化为HCN而挥发,其作用原理是________________(用离子方程式表示)。
(3)“氰化”环节,是以NaCN溶液浸取调节pH的矿泥,敞口放置,将Au转换为Na[Au(CN)2]。
①其化学方程式为________________。
② “氰化”环节中,金的溶解速率在80℃时达到最大值,但生产中控制反应液的温度在10-20℃,原因是:___________________________(答一点即可)。
③已知2H++[Au(CN)2]-Au++2HCN,该反应的K=____________。
(4)用锌还原NaAu(CN)2生成金,消耗的锌与生成的金的物质的量之比为____________。
(5)氰化物有剧毒,经合理处理就可以基本消除对环境的负面影响。H2O2可消除水中的氰化物(如NaCN),经以下反应实现:NaCN+H2O2+H2O=A+NH3↑。
①生成物A的化学式为______________。
②某废水用H2O2处理40min后,测得剩余总氰为0.16mg/L,除氰率达80%,计算0-40min时间段反应速率v(CN-)=____mg/(L·min)(结果保留两位有效数字)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)100°C时,KW=1.0×10﹣12,在该温度下,测得0.1mol/LNa2A溶液pH=6.
①H2A在水溶液中的电离方程式为_____;
②体积相等pH=1的盐酸与H2A溶液分别与足量的Zn反应,与盐酸相比,H2A溶液产生的H2____(填“多”、“少”或“一样多”).
(2)将0.4 mol/L HB溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液中c(Na+)>c(B-)。
①混合溶液中c(B﹣)_____c(HB)(填“>”、“<” 或“=”);
②混合溶液中c(HB)+ c(B-)_____0.2mol/L(填“>”、“<”或“=”).
(3)已知在常温下常见弱酸的电离平衡常数Ka如表所示:
溶质 | CH3COOH | H2CO3 | HClO | HCN |
电离平衡常数Ka | 1.75×10-5 | Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 | 3.2×10-8 | 6.2×10-10 |
①少量二氧化碳通入NaClO溶液中的离子方程式_____;
②浓度均为0.01mol/L的下列4种物质的溶液分别加水稀释100倍,pH变化最小的是_____(填编号);
a.CH3COOH b.HCN c.HClO d.H2CO3
③常温下浓度相同的醋酸和醋酸钠混合液pH=6,则c( CH3COO-)﹣c( CH3COOH)=___mol/L(用数值列出计算式即可).
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】按要求完成下列各小题
(1)写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式______________________________________。
(2)氯化铝的水溶液常温时呈_____(填“酸”、“中”、“碱”)性,把氯化铝溶液蒸干,灼烧,最后得到的固体产物是__________。
(3)实验室配制FeSO4溶液,溶解时先要加入少量的稀硫酸,其原因是___________________(用离子方程式和适当文字说明);配制完毕后要加入少量铁屑,其目的是____________________________。
(4)t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12,则:
①该温度下水的离子积常数Kw=________________;
②在该温度下,将100mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4与100mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH= _____________。
【答案】 NaHSO4=Na++H++SO42- 酸 Al2O3 Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+ 抑制Fe2+水解 防止Fe2+氧化 1.0×10-12 11
【解析】(1). NaHSO4是强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++SO42-,故答案为:NaHSO4=Na++H++SO42-;
(2).AlCl3是强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,加热蒸干氯化铝溶液,促进铝离子的水解,使平衡正向移动,因HCl易挥发,则蒸干后得到Al(OH)3固体,灼烧时Al(OH)3发生分解:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O,所以灼烧后得到氧化铝固体,故答案为:酸;Al2O3;
(3).实验室配制FeSO4溶液,因亚铁离子发生水解:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,则溶解时先加入少量的稀硫酸,增大氢离子浓度,抑制Fe2+水解;因Fe2+容易被空气中的氧气氧化为Fe3+,配制完毕后加入少量铁屑,可以发生:Fe+2Fe3+=3Fe2+,从而达到防止Fe2+被氧化的作用,故答案为:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,抑制Fe2+水解;防止Fe2+氧化;
(4).① . t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,则Kw= c(H+)×c(OH-)= 10-a mol·L-1×10-b mol·L-1=1.0×10-(a+b),已知a+b=12,则Kw=1.0×10-12,故答案为:1.0×10-12;
②在该温度下,100mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液中n(H+)=0.1L×0.1 mol·L-1×2=0.02mol,100mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液中n(OH-)=0.1L×0.4 mol·L-1=0.04mol,两溶液混合后氢氧根离子过量,所得溶液中c(OH-)= = 0.1mol/L,则c(H+)= =10-11mol/L,则pH= -lgc(H+)=11,故答案为:11。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】已知25 ℃时,部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
弱酸化学式 | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数 | 1.7×10-5 | 6.2×10-10 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
(1)用离子方程式表示Na2CO3溶液呈碱性的原因:____________________。
(2)等物质的量浓度的A.CH3COONa B.NaCN C.Na2CO3 D.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为____________________________________(填字母)。
(3)已知在25℃时, 将HCN溶液与NaOH溶液等体积等浓度混合后,此溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________________。
(4)常温下,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,下列表达式的数据变大的是______。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-)
(5)体积均为10 mL ,pH均为2的醋酸溶液与盐酸分别与足量Zn反应,反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl)______v(CH3COOH)(填“=”、“>”或“<”下同),反应完全后,所得氢气的质量:m(H2)盐酸_______m(H2)醋酸。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】银锌蓄电池应用广泛,放电时总反应为Zn+Ag2O2+H2O==Zn(OH)2+Ag2O,某小组以银锌蓄电池为电源,用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液制备H2SO4和NaOH,设计如图所示装置。连通电路后,下列说法正确是
A. 电池的a极反应式为Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH-
B. 气体Y为H2
C. pq膜适宜选择阳离子交换膜
D. 电池中消耗65gZn,理论上生成1mol气体X
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【题目】铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是
A. 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
B. 电流从锌片经导线流向铜片
C. 铜片质量逐渐减少
D. 铜离子在铜片表面被还原
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,回答下列问题:
(1)第三周期中元素非金属性最强的元素的原子结构示意图为__________。
(2)②③⑨最高价氧化物对应水化物酸性强弱顺序为(填化学式)_____________。
(3)用电子式表示④的氢化物的形成过程_________________________。
(4)下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是__________。
a. ⑤单质的熔点比⑥单质低
b. ⑤的化合价比⑥低
c. ⑤单质与水反应比单质⑥剧烈
d. ⑤最高价氧化物的水化物的碱性比⑥强
(5)由表中①、③、④、⑥、⑧元素形成的常见物质Z、M、N可发生以下反应:
a. M中所含的化学键种类为(若含共价键,请标明极性或非极性)_________。
b. N→⑥的单质的化学方程式_________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】A~J是中学化学常见的物质,它们之间的转化关系如下图所示 (部分反应条件、生成物已省略)。已知A是一种高熔点物质,D是一种红棕色固体。
请回答下列问题:
(1)电解A物质的阴极电极反应式为________,C与D在高温下反应,引发该反应需要加入的两种试剂是________________________(填名称)。
(2)写出G→J反应的实验现象与化学方程式:____________________________,________________________________。
(3)C与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________。
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