Question

CuSO₄溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．
（1）某同学配置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，原因是

 

，最后，他向烧杯中加入了一定量的

 

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．电解质溶液甲是

 

（填“ZnSO₄”或“CuSO₄”）溶液；Cu极的电极反应式是

 

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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方程式是

 

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（3）将蓝矾、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=

 

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Answer 1

考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）硫酸铜溶液中，铜离子水解使得溶液显示酸性；
（2）①负极为Zn，电解质溶液中含锌离子；Cu为正极，得到电子发生还原反应；
②铁上镀铜，则Cu为阳极，Cu电极与b相连，b为原电池的正极，a为负极，据此解答即可；
（3）利用xCuSO₄?yCu（OH）₂～yCuCl₂～2yHCl～（x+y）CuO，结合n（HCl）：n（CuO）=3：2来计算．

解答： 解：（1）硫酸铜溶液中，铜离子水解生成氢氧化铜和硫酸，使得溶液变浑浊，水解吸热，故升高温度，平衡右移，因为溶液显示酸性，可以加入硫酸来抑制水解，
故答案为：升高温度促进Cu²⁺的水解；硫酸；
（2）①负极为Zn，电解质溶液中含锌离子，则电解质溶液甲为ZnSO₄，Cu为正极，得到电子发生还原反应，电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：ZnSO₄；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②铁上镀铜，则Cu为阳极，Cu电极与b相连，b为原电池的正极，即b处通入O₂，a处电极上发生的电极反应式是CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案为：O₂；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；
（3）由xCuSO₄?yCu（OH）₂～yCuCl₂～2yHCl～（x+y）CuO，
n（HCl）：n（CuO）=3：2，则2y：（x+y）=3：2，
解得x：y=1：3，故答案为：1：3．

点评：本题主要考查原电池及利用守恒法的计算，题目综合性较大，涉及盐类水解、原电池、电解池、利用关系式计算等，注重对高考常考考点的考查，且注重知识的迁移和能力提升的训练，题目难度中等．