【题目】铜是生活中常见的金属,请回答下列问题:
(1)Cu不活泼,通常情况下不与稀硫酸反应,但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后,溶液很快变蓝色,试写出该反应的离子方程式_____________________________________________________________。
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体,试写出该反应的离子方程式________________________________。
(3)火法炼铜的原理:Cu2S+O2高温,2Cu+SO2,在该反应中每生成1 mol Cu,转移________mol e-。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是________(填选项字母)。
a.粗铜接电源正极,发生氧化反应
b.溶液中Cu2+向阴极移动
c.电解过程中,阳极和阴极的质量变化相等
d.利用阳极泥可回收Al、Zn等金属
(5)据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中,可将黄铜矿中CuFeS2氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O2===4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。利用反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O):
①检验溶液B中Fe3+是否被除尽的实验方法___________________________________________。
②在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式
方案一:___________________________________________;
方案二:______________________________________________。
【答案】 Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O 2Cu2++CO+2H2O===Cu2(OH)2CO3↓+2H+ 3 ab 取少量溶液B于试管中,加入KSCN溶液若变红证明含有铁离子,若加入后溶液不变红证明不含铁离子 CuSO4+Fe===FeSO4+Cu 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
【解析】(1)金属铜投入稀硫酸中不发生反应,但再加入H2O2溶液后铜开始溶解,溶液逐渐变为蓝色,说明过氧化氢在酸性溶液中具有氧化性溶解铜,离子方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3,故反应的方程式为:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑,离子反应式为2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;
(3)反应中Cu元素化合价由+1价将低到0价,O元素化合价由0价降低到-2价,S元素化合价由-2价升高到+4价,由方程式可知生成2molCu,转移6mol电子,则该反应中每生成1molCu,转移3mol电子;
(4)a.精炼铜时,粗铜做阳极,连接电源正极,发生氧化反应故a正确;b.溶液中Cu2+向阴极移动,故b正确;c.比铜活泼的金属先放电,所以阳极和阴极的质量变化不相等,故c错误;d.Ag、Pt、Au不如铜活泼,铜放电后Ag、Pt、Au从粗铜脱落,利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属,故d错误;故答案为ab;
(5)检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是KSCN溶液,加入KSCN溶液若变红证明含有铁离子,若加入后溶液不变红证明不含铁离子;
③硫酸铜溶液得到金属铜的方法,可以加入铁粉置换铜反应的化学方程式为:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu;也可以惰性电极通电电解硫酸铜溶液,反应的化学方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。
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【题目】铁、钴、镍及其化合物有许多用途。回答下列问题:
(1)基态铁原子核外共有____________种不同空间运动状态的电子,铁、钴、镍基态原子核外未成对电子数最少的价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_________________。
(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,分子中与钴原子通过配位键结合的氮原子的编号是______(填“1”“2”“3”或“4”),分子中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为____________(用相应的元素符号表示),分子中碳原子的杂化轨道类型为____________。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,该晶体固态下不导电,熔融状态、水溶液均能导电,该晶体属于____(填晶体类型)。配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为16,则x=___。
(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和74pm,则熔点NiO____FeO(填“>”“<”或“=”),原因是______。
(5)Ni、O、Cr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为_______g·cm-3.。
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【题目】某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如下,下列说法正确的是( )
A.若D中无水硫酸铜变蓝,则说明Na2O2与H2反应生成水
B.装置B中盛放浓硫酸,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
D.装置A也可直接用于二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气
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【题目】Ⅰ.高铁酸盐在能源,环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:
(1)该电池放电时正极的电极反应式为_________________;若维持电流强度为lA,电池工作10 min,理论消耗Zn______g(己知F=965OOC/mol,计算结果小数点后保留一位数字)。
(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向______(填“左”或“右”,下同)池移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向______移动。
(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线.由此可得出高铁电地的优点有______________。
Ⅱ.第三代混合动力车,可以用电动机,内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力.降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态。
(4)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,生成1 mol 水蒸气放热550kJ;若1 g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ,则辛烷燃烧热的热化学方程式为_____________。
(5)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式为:
H2+2NiOOH2Ni(OH)2。
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时.乙电极周围溶液的pH______(填“增大”,“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为_______________。
(6)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的______腐蚀。利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于______处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_______。
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【题目】用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84g·cm-3)配制240mL1.84mol·L-1的稀硫酸。下列叙述正确的是
A. 要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管和容量瓶
B. 量取浓硫酸的体积为24 mL
C. 将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,不断搅拌并冷却至室温
D. 先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的有( )个
①20℃,101kPa,22.4LCl2通入足量的NaOH溶液充分反应,有NA个电子转移
②64g灼热的铜丝在硫黄蒸气里完全反应后,失去的电子数为2NA
③标准状况下,NA个NO分子和0.5NA个O2分子充分反应后气体体积为22.4 L
④7.8g Na2S与Na2O2的混合物中阴离子数大于0.1NA
⑤0℃,101kPa,含有lmol硫原子的SO2与SO3的混合物,其体积小于22.4L
⑥常温常压下,17g甲基(-14CH3)所含的中子数为9NA
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
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【题目】某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知:①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2;
②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是____。
②实验室用足量NaOH溶液吸收从浓盐酸和MnO2反应体系中导出的气体。当吸收温度不同时,生成的产物可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的两种或三种。下列说法不正确的是___。(填字母)
A.若产物为NaClO3、NaCl,则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5
B.若产物为NaClO、NaCl,则吸收后的溶液中n(NaClO)=n(NaCl)
C.若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,则NaOH与Cl2相互反应的物质的量之比为2∶1
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,其可能原因是部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢匀速地通入足量氯气,得出了Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2两种物质的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线II表示___(填物质的化学式)的物质的量随反应时间变化的关系;
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为___mol;
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法___。
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【题目】在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)+B(g)C(g),若反应物A的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s,则反应物A的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间( )
A. 等于10 sB. 大于10 sC. 小于10 sD. 无法判断
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【题目】中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下左图,电池的工作原理如下右图。下列有关说法正确的是
A. 放电时,纸张中的纤维素作为锂电池的负极
B. 充电时,若阳极放出1 mol O2,则有4 mol e-回到电源正极
C. 开关K闭合给锂电池充电,X为直流电源负极
D. 放电时,Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极
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