题目内容
13．根据解决问题
（1）电镀时，镀件与电源的负极连接．
（2）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层．
①若用铜盐进行化学镀铜，应选用还原剂（填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应．
②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如图1所示．该镀铜过程中，镀液pH 控制在12.5左右．据图中信息，
给出使反应停止的方法：调节溶液的pH至8-9 之间
（3）酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如图2：
①步骤（i）中Cu2（OH）2CO3发生反应的化学方程式为Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O．
②步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是HCO3-（填离子符号）．
③在步骤（iii）发生的反应中，1molMnO2转移2mol电子，该反应的离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O．
④步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为：3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3 （SO4）2（OH）6+6H+ 过滤后母液的pH=2.0，c （Fe3+）=a mol•L-1，c （ NH4+）=b mol•L-1，c （ SO42-）=d mol•L-1，该反应的平衡常数K=$\frac{1{0}^{-12}}{{a}^{3}b{d}^{2}}$（用含a、b、d 的代数式表示）．
分析 （1）电镀是将镀件与电源负极相连、镀层与电源正极相连；
（2）①若用铜盐进行化学镀铜，阴极上铜离子得电子发生氧化反应，所以需要还原剂与之反应；
②根据图知，溶液的pH越大反应速率越大，可以通过控制溶液pH控制反应速率；
（3）铜矿中加入过量稀硫酸，发生的反应有Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，溶液中金属阳离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+，溶液呈酸性，加入碳酸氢铵，碳酸氢根离子和氢离子反应生成二氧化碳，从而增大溶液pH；向溶液中加入少量二氧化锰，酸性条件下，二氧化锰和亚铁离子反应生成铁离子、锰离子和水；向溶液中加入硫酸铵，硫酸铵和铁离子反应生成沉淀NH4Fe3（SO4）2（OH）6，采用过滤方法分离沉淀和溶液，然后通过蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体，再结合题目分析解答．
解答 解：（1）电镀是将镀件与电源负极相连、镀层与电源正极相连，
故答案为：负；
（2）①若用铜盐进行化学镀铜，阴极上铜离子得电子发生氧化反应，所以需要还原剂与之反应，
故答案为：还原剂；
②根据图示信息，pH=8-9之间，反应速率为0，所以要使反应停止，调节溶液的pH至8-9 之间，
故答案为：调节溶液的pH至8-9 之间；
（3）铜矿中加入过量稀硫酸，发生的反应有Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，溶液中金属阳离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+，溶液呈酸性，加入碳酸氢铵，碳酸氢根离子和氢离子反应生成二氧化碳，从而增大溶液pH；向溶液中加入少量二氧化锰，酸性条件下，二氧化锰和亚铁离子反应生成铁离子、锰离子和水；向溶液中加入硫酸铵，硫酸铵和铁离子反应生成沉淀NH4Fe3（SO4）2（OH）6，采用过滤方法分离沉淀和溶液，然后通过蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体，
①碱式碳酸铜与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，反应方程式为Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，
故答案为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O；
②题目要求调高pH，铵根离子显酸性，碳酸氢根离子显碱性，则起作用的离子是碳酸氢根离子，
故答案为；HCO3-；
③依题意亚铁离子变成了铁离子，1mol MnO2转移电子2 mol，则锰元素从+4变成+2价，溶液是显酸性的，方程式经过观察可要补上氢离子，综合上述分析可写出离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，
故答案为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；
④滤后母液的pH=2.0，则c（H+）=0.01mol/L，c（Fe3+）=a mol•L-1，c（NH4+）=b mol•L-1，c（SO42-）=d mol•L-1，
该反应的平衡常数K=$\frac{{c}^{6}（{H}^{+}）}{{c}^{3}（F{e}^{3+}）c（N{{H}_{4}}^{+}）{c}^{2}（S{{O}_{4}}^{2-}）}$=$\frac{（0.01）^{6}}{{a}^{3}×b×{d}^{2}}$=$\frac{1{0}^{-12}}{{a}^{3}b{d}^{2}}$，
故答案为：$\frac{1{0}^{-12}}{{a}^{3}b{d}^{2}}$．
点评 本题考查物质分离和提纯的综合应用及电解原理，侧重考查学生分析能力，明确流程图中发生的反应及分离方法是解本题关键，熟悉元素化合物性质及基本原理，难点是二氧化锰和亚铁离子反应方程式的书写，题目难度中等．
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在体积为V L的恒容密闭容器中盛有一定量H2，通入Br2（g）发生反应：H2（g）+Br2（g）?2HBr（g）△H＜0．当温度分别为T1、T2，达平衡时，H2的体积分数与Br2（g）的物质的量变化关系如图所示．下列说法正确的是（ ）| A． | 由图可知：T1＜T2 | |
| B． | a、b两点的正反应速率：b＞a | |
| C． | 为了提高Br2（g）的转化率，可在其他条件不变时，将体积变为V/2 L | |
| D． | T1时，随着Br2（g）加入，平衡时HBr的体积分数不断增加 |
| A． | 大力实施矿物燃料的脱硫脱硝技术可以减少SO2、NOx的排放 | |
| B． | PM2.5是直径≤2.5微米的细颗粒物，其表面积大，易附带有毒有害物质 | |
| C． | O3能消毒杀菌，空气中O3浓度越大越有利于人体健康 | |
| D． | 汽车尾气中的CO主要来自汽油的不完全燃烧 |
| A． | 2NO2?N2O4 （正反应为放热反应） | |
| B． | C（s）+CO2?2CO （正反应为吸热反应） | |
| C． | N2+3H2?2NH3 （正反应为放热反应） | |
| D． | H2S?H2+S（s） （正反应为吸热反应） |
分析图象回答：曲线②NO转化率随温度升高而增大的原因反应没有达到平衡，温度越高反应速率越快，转化率越大．在图2中画出反应2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）在不同温度下达到平衡时c（N2）的变化趋势图．| A． | 等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧，后者放出热量多 | |
| B． | 由C（石墨）=C（金刚石）△H=+1.90 kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定 | |
| C． | 在101 kPa时，2 g氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8 kJ/mol | |
| D． | 在稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热大于57.3 kJ |
| A． | 在该条件下，反应前后的压强之比为6：5.3 | |
| B． | 若反应开始时容器体积为2 L，则0～2 min内v（SO3）=0.35 mol/（L•min） | |
| C． | 若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n（SO3）＜1.4 mol | |
| D． | 若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出的热量大于Q kJ |
1905年德国化学家哈伯发明了合成氨的方法，他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖．氨的合成不仅解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿与死亡问题，在国防、能源、轻工业方面也有广泛用途．