Question

【題目】銅及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛。

Ⅰ．某同學設計如下實驗裝置測定銅的相對原子質量(夾持和加熱儀器已略去)，并檢驗氯氣的氧化性。

（1）該實驗裝置的連接順序為：A連接________，B連接________（填字母）。

（2）乙裝置a瓶中的溶液可以是_______

A．NaOH溶液 B．Na2S溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．含少量KSCN的FeCl2溶液

（3）對丙裝置進行加熱前需要________ 。

（4）準確稱量 m g CuO進行實驗，當CuO完全反應后測出b中增重n g。則Cu的相對原子質量為________ (只要求列出算式)。該實驗方案的裝置有不合理之處，若不加以改正會導致測定結果________（填“偏大”、”偏小“或”不變“）。

Ⅱ．研究發(fā)現(xiàn)Cu與稀鹽酸不反應，但在持續(xù)通入空氣的條件下可反應生成CuCl2。

（5）已知Fe3+對該反應有催化作用，其催化原理如圖所示：

則圖中的M‘為________（填化學符號）

（6）向CuCl2溶液中通入H2S氣體，可產(chǎn)生CuS沉淀，反應離子方程式為：Cu2++H2S=CuS(s)+2H+ ， 則該反應的平衡常數(shù)K=________(保留一位小數(shù))。已知：CuS溶度積KSP=1.0×10-36 ， H2S電離常數(shù)Ka1=1.3×10-7 ， Ka2=7.0×10-15。

Answer 1

【答案】E C B、D 使裝置內充滿H2或利用H2排盡裝置里的空氣 (18m-16n)/n 偏小 Fe2+(或FeCl2) 9.1×1014

【解析】

電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉；依據(jù)裝置圖分析可知，電解飽和食鹽水陽極B是氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，陰極A是氫離子得到電子發(fā)生還原反應，生成氫氣，電解產(chǎn)生的H2還原CuO粉末來測定Cu的相對原子質量，同時檢驗氯氣的氧化性，裝置丙中的E接電解裝置中的A；裝置乙是驗證氯氣氧化性的裝置，D接電解池的B電極；檢驗氯氣的氧化性可以利用還原性的物質發(fā)生反應，且有明顯的現(xiàn)象，可以把氯氣通入具有還原性的Na2S溶液和含少量KSCN的FeCl2溶液發(fā)生氧化還原反應；生成S單質，溶液變渾濁和溶液由綠色變?yōu)檠�紅色； 使裝置內充滿H2或利用H2排盡裝置里的空氣；方案是測定水的質量增加計算，裝置D會吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳使測定結果偏低；Fe3+對該反應有催化作用，結合圖可知，Cu元素的化合價升高，則M中Fe元素的化合價降低，可知M的化學式為Fe2+；

（1）A端碳棒與電源的負極相連，為陰極，其電極反應式為2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-；B端與電源的正極相連，為陽極，其電極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑；因此A應連接E，B應連接E；

（2）乙裝置a瓶中試劑是用于檢驗氯氣的氧化性，因此a瓶中試劑應具有還原性；

A、NaOH不具有還原性，A不符合題意；

B、Na2S中硫元素為-2價，具有還原性，Cl2能將S2-氧化成S單質，產(chǎn)生淡黃色沉淀，B符合題意；

C、酸性KMnO4溶液具有氧化性，不具有還原性，C不符合題意；

D、FeCl2溶液中Fe2+具有還原性，Cl2能將Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+遇SCN-顯紅色，D符合題意；

故答案為：BD

（3）H2是可燃性氣體，加熱前應排除裝置內的空氣，因此對丙裝置進行加熱前需要先利用H2排除裝置內的空氣；

（4）b裝置中的堿石灰主要用于吸收反應生成的H2O，因此b裝置增加的質量為反應生成H2O的質量，令Cu的相對原子質量為x，則

則可得等式 ， 解得；

由于空氣中的CO2和H2O也能進入b裝置中，被堿石灰吸收，使得n偏大，由可知，x值偏小，即測定結果偏�。�

（5）催化過程中，Cu轉化為Cu2+，發(fā)生氧化反應，則Fe3+應發(fā)生還原反應，轉化為Fe2+；

（6）該反應的平衡常數(shù) ，CuS的溶度積Ksp=c(Cu2+)×c(S2-) ，H2S的電離常數(shù)、，因此反應的平衡常數(shù)。