Question

【题目】已知含铜离子的颜色主要有Cu(H2O)42+（蓝色）、CuCl42（黄色）、Cu(NH3)42+（深蓝色）等。

（1）16g铜在足量的氯气中燃烧生成固体产物放出的热量为56.8kJ。写出铜在氯气中燃烧的热化学方程式为______________________________________。

（2）向氯化铜溶液中滴加氨水至过量，最终生成Cu(NH3)42+，观察到的现象是________。

（3）CuCl2溶液中的铜主要以Cu(H2O)42+、CuCl42形式存在，将CuCl2溶于浓盐酸中，存在下列平衡：Cu(H2O)42+ (aq)+4Cl (aq)CuCl42 (aq)+4H2O(l) △H<0

①该反应的平衡常数表达式为____________。

②常温下，测定平衡体系中：Cu(H2O)42+浓度为a mol·L1、Cl浓度为b mol·L1、CuCl42浓度为c mol·L1，Cl的转化率为____________（用含a、b、c的字母表示）。

③将c1 mol·L1CuCl2溶液和c2 mol·L1 HCl溶液等体积混合，测得混合溶液中c(Cl)与温度T的关系如右图所示。简述温度高于T1 K时，随着温度升高，c(Cl)增大的原因___________。

④用惰性电极电解浓度较大CuCl2溶液，阳极的电极反应式为_________________，当电解到一定程度，阴极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物。常温下，经测定阴极附近溶液的pH=m，

此时阴极附近c(Cu2+)=___________ mol·L1 （已知：Cu(OH)2的Ksp=2.2×1020）。

Answer 1

【答案】 Cu(s)+Cl2(g)＝CuCl2(s) △H=-227.2kJ/mol 蓝色溶液中逐渐产生蓝色沉淀，随后沉淀逐渐溶解，最终变成深蓝色溶液。 c(CuCl42)/c(Cl)4c[Cu(H2O)42+] 4c/(b+4c) 该反应的正反应是放热反应，T1 K时达到平衡，升高温度，平衡逆向移动 2Cl—2e＝Cl2↑ 2.2×10(8—2m)

【解析】(1)16g铜的物质的量为=0.25mol，则1molCu在氯气中完全燃烧放出的热量为56.8kJ×=227.2kJ；铜在氯气中燃烧的热化学方程式为Cu(s)+Cl2(g)＝CuCl2(s) △H=-227.2kJ/mol；

(2)向氯化铜溶液中滴加氨水至过量， 可看到蓝色溶液中逐渐产生蓝色沉淀，随后沉淀逐渐溶解，最终变成深蓝色Cu(NH3)42+溶液；

(3)①反应Cu(H2O)42+ (aq)+4Cl (aq)CuCl42 (aq)+4H2O(l) 的平衡常数表达式为K=c(CuCl42)/c(Cl)4c[Cu(H2O)42+]；

②已知Cu(H2O)42+ (aq)+4Cl (aq)CuCl42 (aq)+4H2O(l) 平衡体系中：Cu(H2O)42+浓度为amol·L1、Cl浓度为b mol·L1、CuCl42浓度为c mol·L1，则变化Cl的浓度为4c mol·L1，起始Cl的浓度为(b+4c)mol·L1，Cl的转化率为；

③由图示可知该反应的正反应是放热反应，T1 K时达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，故随着温度升高，c(Cl)增大；

④用惰性电极电解浓度较大CuCl2溶液，阳极发生氧化反应，其电极反应式为2Cl—2e＝Cl2↑；Ksp=c2(OH-)×c(Cu2+)，c(Cu2+)==2.2×10(8—2m)mol·L1 。