题目内容

CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．

（1）某同学配制CuSO4溶液时，需加入一定量的硫酸溶液，用离子方程式说明其原因是
Cu2++2H2O?Cu（0H）2+2H+
Cu2++2H2O?Cu（0H）2+2H+
．
（2）该同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究．
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池．电解质溶液甲是
ZnSO4
ZnSO4
（填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+
．
②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是
O2
O2
（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
．若只把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电解时的化学反应方程式为
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
．
若把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.04mol CuSO4和0.04mol NaCl的混合溶液400mL，当阳极产生的气体为672mL（标准状况下）时，溶液的pH=
7
7
（假设电解后溶液体积不变）．
分析：（1）硫酸中氢离子抑制铜离子水解；
（2）①甲中不能发生化学反应，甲中电极为Zn，为负极，则Cu为正极，铜离子得到电子；
②实现铁上镀铜，Cu为阳极，则b为正极，a为负极，甲烷失去电子；把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电极硫酸铜生成Cu、氧气、硫酸；
结合2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4，2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑，阳极生成的气体为氧气、氯气，结合离子的放电顺序可知，先生成氯气，结合电子守恒来计算．
解答：解：（1）硫酸中氢离子抑制铜离子水解，离子反应为Cu2++2H2O?Cu（0H）2+2H+，故答案为：Cu2++2H2O?Cu（0H）2+2H+；
（2）①甲中不能发生化学反应，甲中电极为Zn，为负极，电解质溶液甲是ZnSO4，则Cu为正极，铜离子得到电子，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，
故答案为：ZnSO4；Cu-2e-=Cu2+；
②实现铁上镀铜，Cu为阳极，则b为正极，通入的气体O2，a为负极，甲烷失去电子，电极反应为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电极硫酸铜生成Cu、氧气、硫酸，电解反应为2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4；
由离子的放电顺序可知，先生成氯气，阳极生成的气体为氧气、氯气，阳极产生的气体为672mL，n=0.03mol，
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑，
 0.04mol       0.04mol     0.02mol
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4，
                    0.01  0.02
n（OH-）=n（H+），溶液为中性，pH=7，
故答案为：O2；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；7．
点评：本题考查原电池和电解原理，明确电池反应中元素的化合价变化发生的反应是解答的关键，注意放电顺序的应用及电子守恒，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．
（1）某同学配制CuSO4溶液时，需加入一定量的硫酸溶液，用离子方程式说明其原因是
Cu2++2H2OCu（OH）2+2H+
Cu2++2H2OCu（OH）2+2H+
．
（2）该同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究．
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池．电解质溶液甲是
ZnSO4
ZnSO4
（填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
．

②图二中，I是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则b处通入的是
O2
O2
（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
．若把II中电极均换为惰性电极，电解时的化学反应方程式为
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
．若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，当阳极产生的气体为672mL（标准状况下）时，溶液的pH=
1
1
（假设电解后溶液体积不变）．
（3）将蓝矾（CuSO4?5H2O）、生石灰和水按一定比例混合，即可得到波尔多液（杀菌剂），其有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4?yCu（OH）2]．为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验：取等质量的碱式硫酸铜样品两份，一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解，另一份高温灼烧后只得到CuO固体．所得数据显示n（HCl）：n（CuO）=3：2，则该碱式硫酸铜的化学式中x：y=
1：3
1：3
．
CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．
（1）某同学配制CuSO4溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液．他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，随后，他向烧杯中加入了一定量的
硫酸
硫酸
溶液，得到了澄清的CuSO4溶液．

（2）该同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究．
①图一是根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4 设计成的锌铜原电池．Cu极的电极反应式是
Cu2++2e-═Cu
Cu2++2e-═Cu
，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K+向
乙
乙
移动（填“甲”或“乙”）．
②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是
O2
O2
（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
；当铜电极的质量减轻3.2g，则消耗的CH4在标准状况下的体积为
0.28
0.28
L．
（3）反应一段时间后，燃料电池的电解质溶液完全转化为K2CO3溶液，以下关系正确的是
BD
BD
．
A．c（K+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（CO32-）+c（OH-）
B．c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）
C．c（K+）＞c（CO32-）＞c（H+）＞c（OH-）
D．c（K+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）
E．c（K+）=2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）
CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．
（1）某同学配制CuSO4溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液．他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，随后，他向烧杯中加入了一定量的
稀硫酸
稀硫酸
溶液，得到了澄清的CuSO4溶液．
（2）该同学利用制得的CuSO4溶液及如图所示装置，进行以下实验探究．

①图一是根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池．Cu极的电极反应式是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K+向
乙
乙
（填“甲”或“乙”）池移动．
②图二中，装置Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在装置Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是
O2
O2
（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
； 当铜电极的质量减轻3.2g时，消耗的CH4在标准状况下的体积为
0.28
0.28
L．

（13 分）

（1）CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。某同学利用CuSO4溶液，进行以下实验探究。

①      图一是根据反应Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4设计成的锌铜原电池。电解质甲溶液是      （填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是       。

②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是       （填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是        。

（2）将蓝矾（CuSO4·5H2O）、生石灰和水按一定比例混合，即可得到波尔多液（杀菌剂），其 有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4·yCu（OH）2]。为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验：取等质量的碱式硫酸铜样品两份，一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解，另一份高温灼烧后只得到CuO固体。所得数据显示n（HCl）︰n（CuO）＝3︰2，则该碱式硫酸铜的化学式中x︰y=        。

（3）E是非金属性最强的元素，M是E的气态氢化物，在固定体积的密闭容器中，气体M存在如下关系：

xM(g)Mx(g)，反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如下图。下    列说法正确的是      

A．该反应的化学方程式是2HF(HF)2

B．平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3

C．t1时刻，保持温度不变，再充入1molM，重新达到平衡时，将增大

D．M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低

 

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