【題目】某小組同學(xué)利用下圖裝置對電解氯化銅實驗進行了研究。
裝置 | 現(xiàn)象 |
電解一段時間時,陽極石墨表面產(chǎn)生氣體,陰極石墨上附著紅色物質(zhì),燒杯壁變熱,溶液由藍色變?yōu)榫G色 |
(1)甲認為電解過程中陽極產(chǎn)生的是溶液變綠的原因,寫出產(chǎn)生該物質(zhì)的電極反應(yīng)式:。
(2)乙查閱資料,CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl [CuCl4]2_(黃色) ΔH>0。據(jù)此乙認為:電解過程中,[CuCl4]2_(黃色)濃度增大,與CuCl2藍色溶液混合呈綠色。乙依據(jù)平衡移動原理推測在電解過程中[CuCl4]2_濃度增大的原因:。
(3)丙改用下圖裝置,在相同條件下電解CuCl2溶液,對溶液變色現(xiàn)象繼續(xù)探究。
裝置 | 現(xiàn)象 |
電解相同時間時,陽極石墨表面產(chǎn)生氣泡,溶液仍為藍色;陰極石墨上附著紅色物質(zhì),溶液由藍色變?yōu)榫G色;U型管變熱,冷卻后陰極附近溶液仍為綠色 |
丙通過對現(xiàn)象分析證實了甲和乙的觀點均不是溶液變綠的主要原因。丙否定甲的依據(jù)是 , 否定乙的依據(jù)是。
(4)丙繼續(xù)查閱資料:
i. 電解CuCl2溶液時可能產(chǎn)生[CuCl2]_ , [CuCl2]_摻雜Cu2+后呈黃色
ii. 稀釋含[CuCl2]_的溶液生成CuCl白色沉淀據(jù)此丙認為:電解過程中,產(chǎn)生[CuCl2]_摻雜Cu2+后呈黃色,與CuCl2藍色溶液混合呈綠色。
丙進行如下實驗:
a.取電解后綠色溶液2 mL,加20 mL水稀釋,靜置5分鐘后溶液中產(chǎn)生白色沉淀。
b. 另取少量氯化銅晶體和銅粉,向其中加2 mL濃鹽酸,加熱獲得含[CuCl2]_的黃色溶液。
c. 冷卻后向上述溶液……
d. 取c中2 mL溶液,加20 mL水稀釋,靜置5分鐘后溶液中產(chǎn)生白色沉淀。
① a的目的是。
② 寫出b中生成[CuCl2]_的離子方程式:。
③ 補充c中必要的操作及現(xiàn)象:。
丙據(jù)此得出結(jié)論:電解時陰極附近生成[CuCl2]_是導(dǎo)致溶液變綠的原因。
【答案】
(1)Cl2,2Cl--2e-= Cl2↑
(2)電解過程放熱導(dǎo)致溫度升高,Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2-正向移動
(3)陽極附近溶液仍為藍色,U型管冷卻后陰極附近溶液仍為綠色
(4)證明在上述實驗條件下,電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]-,Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2[CuCl2]-,加入CuCl2藍色溶液,直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。
【解析】解:(1)電解過程中陽極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氯離子放電生成氯氣,氯氣溶于水,溶液可能呈現(xiàn)綠色,
故答案為:Cl2;2Cl--2e-= Cl2↑;
(2)電解過程放熱導(dǎo)致溫度升高,Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2-正向移動,[CuCl4]2_濃度增大,
故答案為:電解過程放熱導(dǎo)致溫度升高,Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2-正向移動;
(3)陽極生成了氯氣,但陽極附近溶液仍為藍色,說明不是生成氯氣的緣故;Cu2+ + 4Cl_ [CuCl4]2_(黃色) ΔH>0,溫度降低,平衡正向移動,溶液應(yīng)該呈現(xiàn)黃色,但U型管冷卻后陰極附近溶液仍為綠色,因此乙的推斷也不正確,
故答案為:陽極附近溶液仍為藍色;U型管冷卻后陰極附近溶液仍為綠色;
(4)①根據(jù)信息,取電解后綠色溶液2 mL,加20 mL水稀釋,靜置5分鐘后溶液中產(chǎn)生白色沉淀,說明電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]-,
故答案為:證明在上述實驗條件下,電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]-;
②氯化銅晶體和銅粉加入2 mL濃鹽酸中,加熱獲得含[CuCl2]_的黃色溶液,反應(yīng)的離子方程式為Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2[CuCl2]-,
故答案為:Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2[CuCl2]-;
③c的步驟就是證明電解時陰極附近生成[CuCl2]_是導(dǎo)致溶液變綠的原因,因此操作及現(xiàn)象為加入CuCl2藍色溶液,直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同,
故答案為:加入CuCl2藍色溶液,直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。
(1)根據(jù)電解過程中電極反應(yīng)書寫電極方程式,結(jié)合氯氣水溶液的顏色進行回答問題即可;
(2)根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響進行分析;
(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象和溫度對化學(xué)平衡的影響進行判斷;
(4)根據(jù)實驗對比進行分析即可.
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【題目】甲醇﹣空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染的車載電池,其工作原理如圖.下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.H+從正極區(qū)通過交換膜移向負極區(qū)
B.負極的電極反應(yīng)式為:CH3OH(l)+H2O(l)﹣6e﹣=CO2(g)+6H+
C.d導(dǎo)出的是CO2
D.圖中b、c分別是O2、甲醇
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2+的濃度與加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質(zhì)的量濃度之比為( )
A. 1∶1∶4
B. 1∶3∶1
C. 3∶3∶8
D. 1∶1∶1
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【題目】如圖為實驗室制取和收集純凈干燥的氯氣,并進行氯氣性質(zhì)探究的實驗裝置圖:
(1)反應(yīng)前,在__________中裝濃鹽酸(填寫儀器名稱),__________中裝MnO2(填寫儀器名稱)
(2)裝置A中所裝試劑是______,裝置B中所裝的試劑是_____________。
(3)裝置D中所裝試劑是______,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。
(4)實驗室備用的濃鹽酸質(zhì)量分數(shù)為36.5%,密度為1.19 g·cm-3,為使用方便,請計算出該濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度______________。
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【題目】對于反應(yīng):M+N﹣→P,如果溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率提高到原來的3倍,在10℃時完成反應(yīng)的10%需要81min,將溫度提高到30℃時,完成反應(yīng)的10%需要的時間為( )
A.9 min
B.27 min
C.13.5 min
D.3 min
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【題目】下圖為實驗室制取純凈、干燥的Cl2,并進行檢驗Cl2性質(zhì)實驗的裝置。其中E瓶中放有干燥紅色布條;F中為銅網(wǎng),F右端出氣管口附近放有脫脂棉。
試回答:
(1)A中所放試劑為_________,B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________,該反應(yīng)中的氧化劑是____________。
(2)C中試劑是__________;D中試劑的作用是__________________。
(3)E中現(xiàn)象是_______________________;F中現(xiàn)象是_______________________,F管中脫脂棉的作用是____________。
(4)H中試劑為_______________________。
(5)整套裝置中有兩處用酒精燈加熱,兩處酒精燈點燃的先后順序是_________(用①或②填寫)。
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【題目】工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4、較多的Cu2+和少量的Na+。從工業(yè)廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅的工藝流程如圖所示。( )
下列說法正確的是
A.試劑X為鐵粉
B.操作①為過濾;操作②為分液
C.溶液1和溶液2的溶質(zhì)完全相同
D.試劑Y為硫酸銅
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2 , 一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol
測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)進行到3 min時,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
B.從反應(yīng)開始到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為25%
C.第3 min時,氫氣的平均反應(yīng)速率為1.5mol/(L?min)
D.該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為
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