【題目】某小組同學(xué)探究Cu和H2O2的反應(yīng)。
(猜想預(yù)測)
猜想1:Cu與H2O2不發(fā)生反應(yīng);
猜想2:Cu與H2O2可能發(fā)生氧化還原反應(yīng),H2O2作氧化劑。
(實驗探究)
實驗。合蜓b有0.5 g Cu的燒杯中加入20 mL 30% H2O2溶液,一段時間內(nèi)無明顯現(xiàn)象,10 小時后,溶液中有少量藍色渾濁,Cu片表面附著少量藍色固體。
(1)通過該實驗證明了猜想2成立,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。
(繼續(xù)探究)
針對該反應(yīng)速率較慢,小組同學(xué)查閱資料,設(shè)計并完成了下列實驗。
資料:Cu2+ + 4NH3 [ Cu(NH3)4] 2+ ,[ Cu(NH3)4] 2+為深藍色;Cu(OH)2可溶于氨水形成深藍色溶液。
裝置 | 序號 | 試劑a | 現(xiàn)象 |
ⅱ | 20 mL 30% H2O與4 mL 5 mol/L H2SO4 混合液 | Cu表面很快生產(chǎn)少量氣泡,溶液逐漸變藍,產(chǎn)生較多氣泡 | |
ⅲ | 20 mL 30% H2O2與4 mL5 mol/L氨水混合液 | 溶液立即變?yōu)樯钏{色,產(chǎn)生大量氣泡,Cu表面有少量藍色不溶物 |
(2)實驗ⅱ中:溶液變藍的原因是________(用化學(xué)用語解釋);經(jīng)檢驗產(chǎn)生的氣體為氧氣,產(chǎn)生氧氣的原因是________。
(3)對比實驗ⅰ和ⅲ,為探究氨水對Cu的還原性或H2O2氧化性的影響,該同學(xué)利用如圖裝置繼續(xù)實驗。
已知:電壓大小反映了物質(zhì)氧化還原性強弱的差異;物質(zhì)氧化性與還原性強弱差異越大,電壓越大。
a.K閉合時,電壓為x。
b.向U型管右側(cè)溶液中滴加氨水后,電壓不變。
c.繼續(xù)向U型管左側(cè)溶液中滴加氨水后,電壓增大了y。
該實驗的結(jié)論:_________。利用該方法也可證明酸性增強可提高H2O2的氧化性,導(dǎo)致Cu溶解速率加快。
(4)對比實驗ⅱ和ⅲ,實驗ⅲ中產(chǎn)生氧氣速率明顯更快,可能的原因是_______。
(5)實驗ⅲ有少量藍色不溶物,小組同學(xué)加入少量NH4Cl可使其溶解,結(jié)合文字和化學(xué)用語解釋不溶物溶解的原因:________。
(6)基于以上實驗,影響Cu與H2O2反應(yīng)速率的因素有________。
【答案】Cu+H2O2= Cu (OH)2↓ Cu+H2O2 +2H+=Cu2++2H2O 產(chǎn)生的銅離子催化了過氧化氫分解;或銅離子氧化了過氧化氫 加入氨水,提高了Cu的還原性 Cu(NH3)42+對H2O2分解有很好的催化作用 Cu (OH)2(aq)Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入少量NH4Cl,NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-,平衡逆移,使c(NH3)增大,Cu2++4NH3 Cu(NH3)42+,使c(Cu2+)減小,Cu (OH)2(aq)Cu2+(aq)+2OH-(aq),正移,沉淀溶解,無沉淀。 酸堿性、產(chǎn)物微粒的種類
【解析】
本實驗通過對Cu和H2O2反應(yīng)的探究,得出影響Cu和H2O2反應(yīng)速率快慢的因素;通過對比溶液酸堿性對反應(yīng)速率的影響得出堿性條件下Cu和H2O2的反應(yīng)速率較快的結(jié)論,通過對比實驗考查加入氨水后,氨水對雙氧水的作用和氨水對Cu2+的作用考查氨水的加入對反應(yīng)的氧化性或還原性強弱的影響。
(1)向過氧化氫溶液中加入Cu,一段時間后Cu表面出現(xiàn)少量藍色固體,說明有含銅離子的物質(zhì)生成,故可推測反應(yīng)為Cu和H2O2的反應(yīng),反應(yīng)方程式為Cu+H2O2= Cu (OH)2↓;
(2)實驗ii中溶液變藍,說明Cu與H2O2在酸性條件下可以發(fā)生反應(yīng),生成Cu2+,反應(yīng)的離子方程式為Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;經(jīng)檢驗,產(chǎn)生的氣體為氧氣,說明過氧化氫大量分解,而溶液反應(yīng)生成的Cu2+有催化作用,可以催化雙氧水分解,產(chǎn)生大量氣泡;
(3)向U型管雙氧水一側(cè)加入氨水,電壓物明顯變化,說明在雙氧水中加入氨水不會影響雙氧水氧化性的強弱,而向U型管硫酸銅一側(cè)加入氨水,氨水可以和Cu2+發(fā)生反應(yīng)生成四氨合銅離子,這時電壓發(fā)生了變化,說明氨水的加入改變了Cu2+還原性的大小,使Cu2+的還原性增強;
(4)對比實驗ii和試驗iii,實驗iii中產(chǎn)生氧氣的速率更快,在實驗iii中Cu和雙氧水反應(yīng)生成的Cu(OH)2與加入的氨水發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),產(chǎn)生大量的Cu(NH3)42+,對比實驗ii,是Cu(NH3)42+對H2O2分解有很好的催化作用;
(5)實驗iii中少量不溶物為Cu(OH)2,加入少量氯化銨后不溶物消失,原因是:Cu(OH)2(aq)Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入少量NH4Cl,NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,平衡逆移,使c(NH3)增大,Cu2++4NH3Cu(NH3)42+,使c(Cu2+)減小,Cu(OH)2(aq)Cu2+(aq)+2OH-(aq),正移,沉淀溶解,無沉淀。
(6)基于以上實驗,影響Cu與H2O2反應(yīng)速率的因素有酸堿性、產(chǎn)物微粒的種類。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由核電荷數(shù)1~18的某些元素組成的單質(zhì) A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五種化合物有下圖所示的轉(zhuǎn)換關(guān)系,A是地殼中含量最多的金屬元素。 請回答下列問題:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:乙__________、丁__________、戊__________.
(2)寫出甲物質(zhì)在工業(yè)上的一種主要用途:__________。
(3)寫出甲→乙+丙反應(yīng)的離子方程式:__________。
(4)A→乙+C反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中所含氧原子的物質(zhì)的量相同的是( )
A.0.3molO2和0.3molH2O
B.個與0.1molKMnO4
C.0.1molCuSO4﹒H2O和0.1molC6H12O6
D.0.1molH2SO4和0.4NA個H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列過程都與能量變化有關(guān),其中表述不正確的是( )
A.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol-1,則表示CO(g)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
B.鋁熱反應(yīng)會放出大量的熱,因此常溫下就能順利發(fā)生
C.拆開化學(xué)鍵需要吸收能量,形成化學(xué)鍵會釋放能量
D.化學(xué)電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是()
A.紅外光譜只能檢測化學(xué)鍵,不能檢測官能團
B.核磁共振氫譜顯示二甲苯只有兩組吸收峰且面積比為3:2
C.煤是由苯和甲苯等有機物和無機物組成的混合物
D.石油中溶有的烷烴
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某有機物A的結(jié)構(gòu)簡式是:它可以通過不同的反應(yīng)得到下列物質(zhì):
則1mol的該有機物跟足量的金屬鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生 ______ ,1mol該有機物可以跟 ______ 反應(yīng),1mol該有機物可以跟 ______ molNaOH反應(yīng)。
中官能團的名稱是: ______ 。
寫出C在一定條件下反應(yīng),生成高分子化合物的化學(xué)方程式及反應(yīng)類型: ______ , ______ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某可逆反應(yīng)正向反應(yīng)過程中能量變化如圖,下列說法正確的是
A. 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B. 加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1減小,E2減小,反應(yīng)熱不變
C. 增大壓強,平衡正向移動,K增大
D. 當(dāng)反應(yīng)υ正(B)∶υ正(D)=2∶1時,到達平衡狀態(tài)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)常用FeCl3溶液腐蝕附在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。
(1)寫出FeCl3溶液與金屬銅反應(yīng)的離子方程式____________________
(2)某小組采取下列步驟從使用過的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液。
操作Ⅰ和Ⅱ的操作使用到的主要玻璃儀器有____,濾渣③含有的單質(zhì)有______。通入氣體⑥的化學(xué)式為______。
(3)若某腐蝕液中含1.5mol·L-1CuCl2、3.0mol·L-1FeCl2、1.0mol·L-1FeCl3,取200mL腐蝕液按上述步驟回收銅,為充分回收銅,加入①的質(zhì)量最小為______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向10mL0.2mol·L-1的KIO3溶液中逐漸加入NaHSO3粉末,生成的I2的物質(zhì)的量隨所加NaHSO3的物質(zhì)的量變化如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.A點對應(yīng)的I2的物質(zhì)的量為1.0×10-3mol
B.0a:ab=5:1
C.當(dāng)溶液中的n(I2)=5×10-4mol時,加入NaHSO3的物質(zhì)的量可能為2.5×10-3mol或4.5×10-3mol
D.由ab段反應(yīng)可知,氧化性I2>HSO3-
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