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*铜晶体...
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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*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,原因是______________________,最后,他向烧杯中加入了一定量的_______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。电解质溶液乙是_______溶液;Cu极的电极反应式是_________________。
②图二中,I 是**燃料电池(电解质溶液为 NaOH 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____;铁为电解池的____极,当铜电极的质量减轻 3.2 g,则消耗的 CH4在标准状况下的体积为____L。
(3)反应一段时间后,生成的 Na2CO3 溶液(溶质仅为 Na2CO3)中存在的关系正确的是____。
A.c(Na+)=c(HCO3-)=c(OH-)=c(H+) B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C.c(Na+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-) D.c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)
【回答】
Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+△H>0,加热促进了Cu2+水解,生成了更多的难溶物Cu(OH)2 H2SO4 CuSO4 Cu2++2e-=Cu O2 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O * 0.28 BD
【解析】
(1)硫*铜为强*弱碱盐,水解呈**,Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,加热促进铜离子水解,生成了更多的难溶物Cu(OH)2,配制水解呈**的溶液时应在相应*的稀溶液中溶解,防止水解,硫*铜为强*弱碱盐,铜离子在溶液中发生水解生成*氧化铜,应加入硫*使其溶解,故*为Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,加热促进铜离子水解,生成了更多的难溶物Cu(OH)2;硫*;
(2)①根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,结合图一可知,Zn为负极,Cu为正极,电解质为CuSO4,铜离子在Cu电极上得电子析出Cu,电极反应式为Cu2++2e-═Cu,故*为CuSO4;Cu2++2e-═Cu;
②**碱*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*极,连接**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**燃料电源的正极,所以b应通入O2.所以**碱*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×=0.1mol,所以n(CH4)= mol,所以v(CH4)=mol×22.4L/mol=0.28L,故*为O2;CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;*;0.28;
(3)A. Na2CO3 溶液水解显碱*,c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),错误; B. 根据质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),正确;C. Na2CO3 溶液水解显碱*,c(OH-) >c(H+),错误; D. Na2CO3 溶液水解显碱*,且一级水解大于二级水解,c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-),正确;故选BD。
知识点:铜及其化合物
题型:实验,探究题
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