题目列表(包括答案和解析)
已知在pH=4-5的环境中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎水解完全。实验小组的同学欲通过电解CuSO4溶液,并根据电极上析出铜的质量及产生气体的体积粗略测定铜的相对原子质量。实验方案如下图流程所示:
试回答实验中的下列问题:
(1)步骤①中所加入A的化学式为_________,加入A的作用是_________________。
(2)步骤②所用部分仪器装置如右图所示。实验中,石墨电极上的电极反应式为____________________。电解反应总的离子方程式是______________________。
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A.准确称量电解前铜电极的质量
B.电解后的电极在烘干称量前,须用蒸馏水冲洗
C.电极在烘干称量时的操作必须按烘干→称量→
再烘干→再称量,到连续两次称量的质量差不
超过0.1g为止
D.在有空气存在的情况下,电极烘干必须采用低
温烘干法
(4)根据实验获得的数据,铜的相对原子质量为_________
(用题中所给数据表示)。
已知在pH=4-5的环境中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎水解完全。实验小组的同学欲通过电解CuSO4溶液,并根据电极上析出铜的质量及产生气体的体积粗略测定铜的相对原子质量。实验方案如下图流程所示:
试回答实验中的下列问题:
(1)步骤①中所加入A的化学式为_________,加入A的作用是_________________。
(2)步骤②所用部分仪器装置如右图所示。实验中,石墨电极上的电极反应式为____________________。电解反应总的离子方程式是______________________。
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A.准确称量电解前铜电极的质量
B.电解后的电极在烘干称量前,须用蒸馏水冲洗
C.电极在烘干称量时的操作必须按烘干→称量→
再烘干→再称量,到连续两次称量的质量差不
超过0.1g为止
D.在有空气存在的情况下,电极烘干必须采用低
温烘干法
(4)根据实验获得的数据,铜的相对原子质量为_________
(用题中所给数据表示)。
(10分)下图是一个电化学过程的示意图。
请回答下列问题:
(1)图中甲池的名称 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式: 。
(3)乙池中反应的化学方程式为 ,当乙池中B极的质量增加5.4g时,甲池中理论上消耗O2的体积为 L(标准状况下),此时丙池中 电极(填“C”或“D”)析出1.6g某金属,则丙池的某盐溶液可能是 (填序号)
A.MgSO4溶液 B.CuSO4溶液 C.NaCl溶液 D.AgNO3溶液
【解析】(1)甲属于燃料电池,给乙池和丙池供电。在燃料电池中可燃物在负极通入,所以电极反应式为CH3OH+8OH――6e-=CO32-+6H2O。电极A和电池的正极相连,所以A是阳极、B是阴极、C是阳极、D是阴极。A是惰性电极,所以乙池中反应式为4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3。5.4g是单质银,转移的电子是,所以根据得失电子守恒可知氧气的物质的量是。金属阳离子只有在阴极放电,所以在D电极放电。镁和钠属于活泼的金属,在水溶液中其离子不可能放电。1.6g若是铜,则转移的电子为,正确。若是银,则说明硝酸银不足,还有氢气生成,所以答案是BD。
(10分)下图是一个电化学过程的示意图。
请回答下列问题:
(1)图中甲池的名称 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式: 。
(3)乙池中反应的化学方程式为 ,当乙池中B极的质量增加5.4g时,甲池中理论上消耗O2的体积为 L(标准状况下),此时丙池中 电极(填“C”或“D”)析出1.6g某金属,则丙池的某盐溶液可能是 (填序号)
A.MgSO4溶液 B.CuSO4溶液 C.NaCl溶液 D.AgNO3溶液
【解析】(1)甲属于燃料电池,给乙池和丙池供电。在燃料电池中可燃物在负极通入,所以电极反应式为CH3OH+8OH――6e-=CO32-+6H2O。电极A和电池的正极相连,所以A是阳极、B是阴极、C是阳极、D是阴极。A是惰性电极,所以乙池中反应式为4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3。5.4g是单质银,转移的电子是,所以根据得失电子守恒可知氧气的物质的量是。金属阳离子只有在阴极放电,所以在D电极放电。镁和钠属于活泼的金属,在水溶液中其离子不可能放电。1.6g若是铜,则转移的电子为,正确。若是银,则说明硝酸银不足,还有氢气生成,所以答案是BD。
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
材料一:小组交流摘录
学生1;加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4。
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色硫固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+SCu2S(黑色)。
材料二:探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化。
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、于燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少10%左右。
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是________________________;D、E两支试管中CCl4的作用是____________________________________。
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:____________________________________。
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故。请你设计实验验证学生1的猜想_______________________________________。
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_______________________。(写化学式)
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对此,学生2提出的猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性。
你的猜想是:____________________________________。
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:_____________________________________。
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