某校化学小组的同学以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外,还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的附着物,设计了如下过程:
Ⅰ.有关资料
铜的化合物的颜色、性质如下:
物质 |
颜色、性质 |
|
物质 |
颜色、性质 |
氢氧化铜Cu(OH)2 |
蓝色固体不溶于水 |
硫酸铜(CuSO4) |
溶液呈蓝色 |
|
氧化亚铜(Cu2O) |
红色固体不溶于水 |
氯化铜(CuCl2) |
溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色 |
|
氯化亚铜(CuCl) |
白色固体不溶于水 |
碱式氯化铜 |
绿色固体不溶于水 |
Ⅱ.探究实验
(1)提出假设:①红色物质一定有铜,还可能有Cu2O;②根据以上资料,白色物质化学式可能为 。
(2)实验验证:
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒附着物,洗涤、干燥,连接下列装置进行实验,验证阴极产物。
实验结束后,碳棒上的白色物质变为红色,无水硫酸铜不变色。
①碳棒上的红色物质有无Cu2O? (填“有”或“无”),请简要说明的理由:
;
②在c装置后将气体通入硝酸银溶液中,若出现白色沉淀,可说明提出假设②中的白色物质一定存在,写出装置b中发生反应的化学方程式: 。
(3) 由以上实验分析可知:电解CuCl2溶液的阴极上发生的电极反应式为Cu2++2e-Cu和 。
(8分)描述下列反应的现象并写出反应的离子方程式。
(1)向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,现象______,离子方程式_______________。
(2)向NaHCO3溶液中滴加稀H2SO4,现象_______,离子方程式______________。
(3)稀HNO3和Ba(OH)2溶液混合,现象______,离子方程式_____________。
比较:上述三个离子反应发生的条件的不同点是______;相同点是______。
影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 |
反应快慢: Mg>Fe>Cu |
反应物的性质越活泼,反应速率越快。 |
(1)该同学的实验目的是;
要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用下图装置进行定量实验。完成该实验可选用的实验药品是;
应该测定的实验数据是。
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般可采用下列反应合成甲醇:
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.04 |
0.25 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,5min该反应达到平衡,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则用H2表示的5min内该反应的反应速率为,此时的温度为(从上表中选择)。
③300℃时,向2L的密闭容器中投入CH3OH(g)发生反应I,达平衡时CH3OH(g)的分解率是50%,求起始投入CH3OH(g)的物质的量mol。
(2)在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇。若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如下图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为(填“A”或“B”)。
(2)95℃时水的离子积KW=。
(3)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为。
(4)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是。
(5)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其原因:。
现有25℃时0.1 mol/L的氨水。请回答以下问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中(增大、减小、不变)
(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好中和,写出反应的离子方程式:
所得溶液的pH7(填“>”“<”或“=”)。
(3)若向该氨水中加入氢氧化钠固体,则该电离平衡向方向移动(分子化、离子化),电离平衡常数。(增大、减小或不变)