(I)某学生设计了如图所示的装置(框内部分未画出),在装置内起初发生的反应为Cu+H2SO4==H2↑+CuSO4,试回答:
(1)该装置的名称是 (填“电解池”或“原电池”)。
(2)A、B中至少有一种是金属 (填名称),接电源的 (填“正极”或“负极”)。
(3)写出该装置中发生还原反应的电极反应方程式为 。
(4)若C溶液为100ml饱和食盐水,A 和B电极均为碳棒,该学生利用图示装置进行电解,写出该电解过程中的总反应的离子方程式 ,当放出标况下112ml氢气时,该溶液的PH= (室温下)。
(II)利用下图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为铜,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于________处。若X为锌棒,开关K置于M处,该电化学防护法称为 。
(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。
A. KMnO4 B. H2O2 C. Cl2水 D. HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的________。
A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH
)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀
完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶
液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。
(12分)在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)
随时间的变化如表:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=___________________。
已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________热反应。
(2)图中表示NO2的变化曲线是____________。用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。
a、v(NO2)=2v(O2) b、容器内压强保持不变
c、v逆(NO)=2v正(O2) d、容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。
a、及时分离出NO2气体 b、适当升高温度
c、增大O2的浓度 d、选择高效的催化剂
已知某溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是_________,上述四种离子浓度的大小顺序为________(填序号)。
(2)若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为_____________;若上述关系中④是正确的,则溶液中的溶质为____ ___。
(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)________c(NH3·H2O)(填“大于
”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系:c(H+)_______c(OH-)。
(4)将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数,则下面图像正确的是(填图像符号)________________;
(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H<0
(2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应的电极反应式为。
(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。
现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液
则阳极的电极反应式为,电解时的化学反应方程式为,通过一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCuO粉末,恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为。
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为
③若用此装置电解精炼铜,做阳极,电解液CuSO4的浓度(填“增大”、“减小”或“不变”)。
④若用此装置在铁制品上镀铜,铁制品做,电镀液的浓度(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应: 2X(g)+Y(g) 错误!未找到引用源。a Z(g)+W(g) △H="-Q" kJ·mol-1(Q>O)(a是正整数)当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1kJ,物质X的转化率为α;平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则:
(1) 化学计量数a的值为______________
(2) 平衡常数K的表达式为_______________,温度升高,平衡常数K的值_______________;保持温度不变,再充入一定量的X,达到新的平衡,平衡常数K的值_______________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)有同学认为,Q1一定小于Q,你认为该结论是否正确?___________________
(4) 维持温度不变,若向该密闭容器中加入4 mol X和2 mol Y,当反应达到平衡后,物质X的转化率_______________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)说明上述反应达到平衡状态的是_____________
A.一段时间内,生成2molX同时就生成1molW
B.反应速率V(X)=2V(Y)
C. 体系中混合气体的密度不再改变
D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
(6)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是_____________(稀有气体不参与反应)。
A.2 molX、1mol Y、1molAr
B.a molZ、1mol W
C.1 molX、0.5mol Y、0.5a molZ、O.5 mol W
D.2 molX、1mol Y、lmolZ