题目内容

2.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平.如图1表示了三种金属被人类开发利用的大致年限.

(1)图1中的三种常用金属的开发利用之所以有先后,主要取决于(填选项序号)d.
a.金属的导电性强弱 b.金属在地壳中的含量多少 c.金属的化合价高低 d.金属的活动性大小
(2)早在西汉成书的《淮南万毕术》里,就有“曾青得铁则化为铜“的记载.曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称其实都是天然的硫酸铜.根据上述反应设计成原电池,请在方框中(图2)画出原电池的装置图,标出正、负极和电解质溶液.
(3)在 A、B 两试管中分别加入质量相同的铁粉,再分别加入过量同浓度的稀硫酸,同时向 A 试管中加少量硫酸铜.图3中表示产生氢气体积与时间关系正确的是d.
(4)现有 1mol Cu、溶质均为 1mol 的浓硫酸、稀硫酸和稀硝酸,欲制取最大量硫酸铜,所用反应试剂是铜、稀硫酸、稀硝酸,反应的化学方程式为3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O.

分析 (1)由图可以判断出金属活动性与开发利用的先后关系,越不活泼的发现越早;
(2)原电池的总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,根据原电池反应设计原电池,原电池正极材料为较不活泼金属或非金属材料,正极上发生还原反应;
(3)在 A、B 两试管中分别加入质量相同的铁粉,分别加入过量同浓度的稀H2SO4中,同时向A中放入少量的CuSO4溶液,发生:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,形成原电池,反应速率增大,但生成的氢气少;
(4)铜和浓硫酸需要加热发生反应,和稀硫酸不反应,铜和稀硝酸溶液反应,若制备硫酸铜应选择铜和稀硫酸稀硝酸混合反应.

解答 解:(1)由图示可以看出金属的活动性大小与金属的开发利用的先后有关,故答案为:d;
(2)原电池的总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,则该原电池中,Fe为负极,负极反应Fe-2e-=Fe2+,Cu(或C)为正极,正极发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,电解质溶液为硫酸铜溶液,则原电池装置为,
故答案为:;
(3)在 A、B 两试管中分别加入质量相同的铁粉,分别加入过量同浓度的稀H2SO4中,同时向A中放入少量的CuSO4溶液,发生的反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,铜-铁-稀硫酸形成原电池,反应速率增大,反应所用时间少于B,但生成的氢气少也少于B,图象应为d.
故答案为:d;
(4)铜和浓硫酸需要加热发生反应,和稀硫酸不反应,铜和稀硝酸溶液反应,现有 1mol Cu、溶质均为 1mol 的浓硫酸、稀硫酸和稀硝酸,欲制取最大量硫酸铜,所需试剂铜、稀硫酸、稀硝酸,参加反应的稀硝酸全部做氧化剂,3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,计算可要硝酸根知1mol铜反应需要氢离子2.7mol,需要硝酸根离子$\frac{2}{3}$mol,所以1mol硫酸全部反应,取$\frac{2}{3}$molHNO3,能使铜和硫酸全部反应,反应的化学方程式为:3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O,
故答案为:铜、稀硫酸、稀硝酸;3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O.

点评 本题考查金属的冶炼、离子方程式书写、原电池设计和电极反应式书写、氧化还原反应定量分析判断,题目难度不大,注意(4)中反应定量关系是解题关键.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网