【題目】Cu2O可用于制作船底防污漆,某學習小組探究制備Cu2O的方法。
(查閱資料)① CuSO4與Na2SO3溶液混合可制備Cu2O。② Cu2O為磚紅色固體;酸性條件下生成Cu2+和Cu。
③ Cu2O和Cu(SO3)23-可以相互轉化 Cu2OCu(SO3)23-(無色)
(1)配制0.25 mol·L-1CuSO4溶液和0.25 mol·L-1 Na2SO3溶液。測得CuSO4溶液pH=4,Na2SO3溶液pH=9。用離子方程式表示CuSO4溶液pH=4的原因_______。
(2)完成CuSO4溶液和Na2SO3溶液反應制Cu2O的離子方程式: ____Cu2++ ____SO32-+ ____ =____Cu2O↓+ ____ + ____HSO3-
(實驗探究)
操作 | 現(xiàn)象 |
i 有黃色沉淀出現(xiàn),隨著 Na2SO3溶液的滴入,沉淀增加,當加到5 mL時,溶液的藍色消失。 ii 將試管加熱,黃色沉淀變?yōu)榇u紅色,有刺激性氣味氣體產(chǎn)生。 iii在加熱條件下,繼續(xù)滴入Na2SO3溶液,磚紅色沉淀減少,當1加到10 mL時,沉淀完全溶解,得無色溶液。 |
(3)證明ii中磚紅色沉淀是Cu2O的實驗方案是_______。
(4)經(jīng)檢驗i中黃色沉淀含有Cu2SO3,ii中沉淀由黃色變磚紅色的化學方程式是______。
(5)iii中磚紅色沉淀消失的原因是_______。
(6)在加熱條件下,若向2 mL 0.25 mol·L-1Na2SO3溶液中滴加0.25 mol·L-1CuSO4溶液至過量,預期觀察到的現(xiàn)象是_______。
(7)由上述實驗得出結論:CuSO4溶液和Na2SO3溶液反應制備Cu2O,應控制的條件是_______、_______。
【答案】Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 2 5 2H2O 1 1SO42- 4 取少量磚紅色沉淀于試管中,加入稀硫酸,溶液變?yōu)樗{色,說明磚紅色沉淀是Cu2O Cu2SO3 Cu2O+SO2↑ Cu2O轉化得無色Cu(SO3)23- 開始先產(chǎn)生沉淀,振蕩后溶解,后來產(chǎn)生磚紅色沉淀,且沉淀不消失 反應溫度; CuSO4和Na2SO3的物質的量之比
【解析】
(1)銅離子水解顯酸性;
(2)化合價升高和降低的總數(shù)相等;
(3)Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O;
(4)Cu2SO3易分解生成氧化亞銅;
(5)Cu2O能與Na2SO3反應生成Cu(SO3)23-;
(6)CuSO4溶液和Na2SO3溶液反應生成Cu2O;
(7)CuSO4溶液和Na2SO3溶液反應得到Cu2O,Cu2O和亞硫酸銅反應生成無色Cu(SO3)23-。
(1)硫酸銅是強酸弱堿鹽,Cu2+水解導致溶液顯酸性,所以用離子方程式表示CuSO4溶液pH=4的原因是Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,故答案為:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+。
(2)根據(jù)方程式提供的信息,Cu2+體現(xiàn)氧化性,得電子生成Cu2O,SO32-則具有還原性,失電子生成SO42-,根據(jù)化合價升降相等,然后根據(jù)電荷守恒和原子守恒配平,得到的離子方程式為2Cu2++5SO32-+2H2O =Cu2O+SO42-+4HSO3-,故答案為:2,5,2H2O,1,1SO42-,4。
(3)根據(jù)信息②可知,在酸性條件下Cu2O可發(fā)生歧化反應生成Cu2+和Cu,所以證明ii中磚紅色沉淀是Cu2O的實驗方案是取少量磚紅色沉淀于試管中,加入稀硫酸,溶液變?yōu)樗{色,說明磚紅色沉淀是Cu2O,故答案為:取少量磚紅色沉淀于試管中,加入稀硫酸,溶液變?yōu)樗{色,說明磚紅色沉淀是Cu2O。
(4)據(jù)題意,經(jīng)檢驗i中黃色沉淀含有Cu2SO3,ii中Cu2SO3沉淀在加熱的條件下發(fā)生分解反應生成磚紅色Cu2O,并且有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,該氣體為SO2,則反應的方程式是Cu2SO3Cu2O+SO2↑,故答案為:Cu2SO3Cu2O+SO2↑。
(5)通過資料③提供的信息,Cu2O和Cu(SO3)23-可以相互轉化,Cu2OCu(SO3)23-(無色),SO32-濃度升高,平衡正移,生成無色的Cu(SO3)23-,沉淀消失,故答案為:Cu2O轉化得無色Cu(SO3)23-。
(6)此問中實驗過程和原題操作不同的地方是Na2SO3溶液和CuSO4溶液的滴加順序,先看到的是CuSO4少量時的現(xiàn)象,對應原題中iii的“沉淀溶解,無色溶液
(7)對比原實驗中i和ii,可證明“加熱”是產(chǎn)生磚紅色沉淀的必要條件。對比原實驗ii和iii以及(6)中過程,可證明加入過量的Na2SO3時無Cu2O產(chǎn)生。另外如果Na2SO3加入量過少,則認為還原劑量少,生成Cu2O量不足,CuSO4和Na2SO3的物質的量之比是產(chǎn)生磚紅色沉淀的必要條件,故答案為:反應溫度;CuSO4和Na2SO3的物質的量之比。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在有機物分子中,若某個碳原子連接著四個不同的原子或原子團,則這個碳原子被稱為“手性碳原子”,新型纖維酸類降脂藥克利貝特可由物質X在一定條件下反應制得:
下列有關敘述正確的是
A. 克利貝特的分子式為C28H34O6
B. B.物質X分子中所有碳原子可能位于同一平面內
C. 用NaOH溶液可以鑒別物質X和克利貝特
D. 物質X中無手性碳原子,克利貝特中有兩個手性碳原子
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A.0.1molNa2O2所含的離子總數(shù)是0.4NA
B.0.1mol的11B中,含有0.6NA個中子
C.常溫常壓下,124gP4中所含P—P鍵數(shù)目為4NA
D.密閉容器中,2molSO2和1molO2催化反應后分子總數(shù)為2NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列指定反應的離子方程式正確的是
A. 飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應:CO32+CaSO4CaCO3+SO42
B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I +IO3+6H+I2+3H2O
C. KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應:3ClO+2Fe(OH)32FeO42+3Cl+4H++H2O
D. 電解飽和食鹽水:2Cl+2H+Cl2↑+ H2↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將下列物質進行分類:①H與H②O2與O3③乙醇與二甲醚(CH3-O-CH3)④CH3CH2CH2CH3與⑤C60與C70
(1)互為同位素的是______(填編號,下同);
(2)互為同素異形體的是______
(3)互為同分異構體的是______
(4)屬于同一種物質的是________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式正確的是( )
A.鋁粉投入到NaOH溶液中:Al+3OH-=Al(OH)3↓
B.氧化銅中滴加稀硫酸:CuO+2H+=Cu2++H2O
C.將Ba(OH)2溶液滴加到CuSO4溶液中:Ba2++SO=BaSO4↓
D.碳酸鋇中滴加稀鹽酸:CO+2H+=H2O+CO2↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硅及其化合物在生產(chǎn)生活中具有廣泛的用途。
(1)工業(yè)生產(chǎn)粗硅的化學反應方程式為:SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑。該反應中,被還原的元素是___,還原劑是___(填化學式),若轉移1mol電子則生成的CO在標準狀況下的體積為___L。
(2)由粗硅制純硅的過程為:
Ⅰ.粗硅與氯氣反應生成四氯化硅(SiCl4);
Ⅱ.在高溫下用氫氣還原四氯化硅得到純硅。Ⅱ所發(fā)生反應的化學方程式為___。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置,某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法錯誤的是
A.b電極發(fā)生還原反應:4H++O2+4e-=2H2O
B.電路中有4mol電子發(fā)生轉移,大約消耗標準狀況下22.4L空氣
C.維持兩種細菌存在,該裝置才能持續(xù)將有機物氧化成CO2并產(chǎn)生電子
D.HS-在硫氧化菌作用下轉化為的反應是=
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用Pt-g-C3N4光催化氧化法脫除NO的過程如圖所示。該脫除過程中,下列說法不正確的是
A.該脫除過程中太陽能轉化為化學能。
B.在Pt端發(fā)生的是氧化反應
C.過程①發(fā)生的反應為H2O2 - 2e-=O2↑+ 2H+
D.過程③的化學方程式2NO2 + H2O2= 2HNO3
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