题目内容
铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4，其原因是 (只写离子方程式)。
（2）某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4设计的原电池，请在图甲中的横线上完成标注。
②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入 (填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式为 ；
若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1 mol NaCl溶液400 mL，当阳极产生的气体为448 mL(标准状况下)时，溶液的pH= (假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu2＋等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后， 直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu2＋。
(14分)
（1）Cu2＋＋2H2O
Cu(OH)2＋2H＋ ；
（2）①
②CH4 O2＋4e－＋2H2O = 4OH－ 13；
（3）Cu2＋与S 2－生成了溶度积更小的CuS沉淀，使溶解平衡：FeS(s) Fe 2＋(aq)＋ S 2－(aq)向右移动
【解析】
试题分析：（1）CuSO4 属于强酸弱碱盐，Cu2＋水解生成Cu(OH)2 ，为了抑制Cu2＋的水解，常常在硫酸铜溶液中加入少量稀硫酸，所以其原因是Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋ ；
（2）①将Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4设计的原电池，铁比铜活泼做负极，插入硫酸亚铁溶液中，把铜插入硫酸铜溶液中，如图：
②要实现铁上镀铜，需铁做阴极，与燃料电池的负极相连，即通入甲烷的电极，则应在a处通入甲烷(CH4 )，b电极是燃料电池的正极，氧气在正极得电子，在碱性环境中与水反应，则b处电极上发生的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O = 4OH－；用惰性电极电解食盐水的电解方程式为：2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，阳极产生氯气，当阳极产生的氯气为448 mL(标准状况下)时，氯气的物质的量为0.02 mol，根据电解反应，同时生成NaOH0.04 mol，则溶液中c(OH－)=0.04 mol÷0.4 L=0.1 mol/L，pH=13.
（3）沉淀之间能够相互转化，只要Q＞Ksp，平衡就向生成沉淀的方向移动，电池生产工业废水中常含有毒的Cu2＋等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去，当把FeS加入工业废水中后，Cu2＋与S 2－生成了溶度积更小的CuS沉淀，使溶解平衡：FeS(s) Fe 2＋(aq)＋ S 2－(aq)向右移动直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu2＋。
考点：考查溶液的配制，原电池的工作原理，沉淀溶解平衡的应用。
考点分析： 考点1：电化学基础 考点2：溶解平衡 考点3：离子浓度比较 考点4：原电池 考点5：电解池 试题属性- 题型：
- 难度：
- 考核：
- 年级：
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NO+ 2NO3－
，需要经历的反应类型有______(填写编号)。①加成反应 ②消去反应 ③取代反应 ④氧化反应 ⑤还原反应，写出制备化合物
(14分)“低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
（1）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需 | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验2条件下平衡常数K= 。
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b 的值_______(填具体值或取值范围)。
③实验4，若900 ℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2 、H2均为1 mol，则此时V正 V逆(填“＜”，“＞”，“=”)。
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g) ＝ 2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ·mol－1
②2CO (g)＋ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________
（3）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 mol·L－1 H2C2O4溶液中滴加10 mL 0.01 mol·L－1 NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ；
（4）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10－9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10－4 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 ______________mol·L－1。
（5）以二甲醚(CH3OCH3)、空气、H2SO4为原料，铂为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池的原理相似。请写出该电池负极上的电极反应式： 。
（16分）工业上用难溶于水的碳酸锶（SrCO3）粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)，其过程为：
已知：Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH：
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 |
Ⅱ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。
（1）操作①需要加快反应速率，措施有充分搅拌和 （写一种）。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
（2）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至 ；宜用的试剂为 。
A．1.5
B．3.7
C．9.7
D．氨水
E．氢氧化锶粉末
F．碳酸钠晶体
（3）操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是
A．50~60℃ B．80~100℃ C．100℃以上
（5）步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是 。
