题目内容

材料:向Cu(OH)2悬浊液中加入一定量NH4Cl溶液,一段时间后,沉淀消失,且溶液变成绿色.某实验小组对如上过程进行探究:
探究一:沉淀为何消失?
经过讨论,大家认为NH4Cl电离出的NH4+与Cu(OH)2电离出的OH-发生反应生成了弱电解质NH3.H2O,由于c(OH-)降低,而使Cu(OH)2的溶解平衡向右移动,导致Cu(OH)2溶解.请你对以上分析进行验证(已知:常温下氨水和醋酸的电离平衡常数均为1.8×10-5)
操作预期现象结论
 
 
 
 
 
 
除了以上观点,对于沉淀的消失,你还有合理的解释吗?(结合方程式给予回答)
 

探究二:溶液颜色为何为绿色?
查阅资料:
1、铜盐溶液一般为蓝色,溶液呈绿色原因是因为某些粒子与铜离子共存导致的
2、在硫酸铜溶液中加入浓氨水,首先析出浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀,氨水过量时此沉淀溶解,同时形成四氨合铜(Ⅱ)络离子,铜氨络合物较稳定,且形成溶液为深蓝色.
(1)由资料2得知溶液呈绿色不是
 
导致的,写出生成碱式硫酸铜的化学方程式:
 

(2)因浓氨水中也含较多的NH4+,则导致溶液呈绿色的原因可能是:含有
 
.
考点:探究沉淀溶解,铜金属及其重要化合物的主要性质
专题:
分析:探究一:依据醋酸铵溶液呈中性,可证明是否由于铵根离子水解呈酸性的原因导致氢氧化铜溶解;
探究二:碱式碳酸铜是硫酸铜与氨水反应产生的,据此写出反应方程式即可.
解答: 解:探究一:
操作:取少量氢氧化铜悬浊液,向其中滴加醋酸铵溶液
预期现象:沉淀不溶解
结论:上述观点不正确;Cu(OH)2(固)?Cu2++2OH-…①
NH4++H2O?NH3?H2O+H+…②
H++OH-=H2O…③
由于NH4+水解显酸性,H+与OH-反应生成水,导致反应①平衡右移,沉淀溶解,
故答案为:取少量氢氧化铜悬浊液,向其中滴加醋酸铵溶液;沉淀不溶解;上述观点不正确;
Cu(OH)2(固)?Cu2++2OH-…①
NH4++H2O?NH3?H2O+H+…②
H++OH-=H2O…③
由于NH4+水解显酸性,H+与OH-反应生成水,导致反应①平衡右移,沉淀溶解;
探究二:2、(1)硫酸铜与氨水反应生成碱式碳酸铜的反应为2CuSO4+2NH3.H2O=Cu2(OH)2SO4+(NH4)2SO4,
故答案为:2CuSO4+2NH3.H2O=Cu2(OH)2SO4+(NH4)2SO4 ;
(2)因浓氨水中也含较多的NH4+,则导致溶液呈绿色的原因可能是:含有Cl-,故答案为:Cl-.
点评:本题考查化学实验方案的设计和评价,涉及盐类水解和弱电解质的电离的探究,侧重于考查学生的实验探究能力和分析能力,题目难度中等.
练习册系列答案
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甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油.工业上合成甲醇的方法很多.
(1)一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3则CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的△H=
 
.
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图1所示.该反应的△H
 
0 (填>、<或=).

(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有
 
(填字母).
A.缩小容器体积      B.降低温度      C.升高温度
D.使用合适的催化剂     E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2,T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50%,计算该温度下的平衡常数
 
(结果保留小数点后两位数字).
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
①B极的电极反应式为
 
.
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mol e-时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是
 
.
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9.向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4mol?L-1的草酸钾溶液20mL,能否产生沉淀
 
(填“能”或“否”).
为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题,某研究小组进行了以下实验
Ⅰ.以HCl和碳酸钙的反应为研究对象,实验方案与数据记录如下表,t表示收集a mL CO2所需的时间.
序号反应
温度/℃
c(HCl)/
mol?L-1
V(HCl)
/mL
10g碳酸钙的形状t/min
120210块状t1
220210粉末t2
320410粉末t3
440210粉末t4
(1)设计实验1和实验2的目的是研究
 
对化学反应速率的影响.
(2)为研究温度对化学反应速率的影响,可以将实验
 
和实验
 
(填序号)作对比.
(3)将实验2和实验3作对比,t2
 
t3(填“>”、“<”或“=”).
Ⅱ.以KI和FeCl3反应为例(2Fe3++2I-═2Fe2++I2)设计实验,探究此反应存在一定的限度.可选试剂:①0.1mol?L-1 KI溶液 ②0.1mol?L-1 FeCl3溶液③0.1mol?L-1 FeCl2溶液④0.1mol?L-1 盐酸⑤0.1mol?L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4
实验步骤:(1)取5mL 0.1mol?L-1 KI溶液,再滴加几滴0.1mol?L-1 FeCl3溶液
(2)充分反应后,将溶液分成三份
(3)取其中一份,加试剂⑥,振荡,CCl4层显紫色,说明反应生成碘
(4)另取一份,加试剂
 
(填序号),现象
 
,说明此反应存在一定的限度.
Ⅲ.N2O4可分解为NO2.在200mL密闭容器中投入0.02molN2O4,利用现代化学实验技术跟踪测量c(NO2).c(NO2)随时间变化的数据记录如图所示.反应容器中最后剩余的物质有
 
,其中N2O4的物质的量为
 
mol.
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某学校化学兴趣小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究过程如下:
【查阅资料】Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO,请写出Cu2O溶于硫酸时的离子方程式:
 
.
【提出假设】
假设1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
【设计探究实验】取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂.
(1)若假设1成立,则实验现象是
 
.
(2)某同学认为:若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁.该种说法明显不合理.请简述理由(用必要的方程式或者文字)
 
.
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是
 
.
【探究延伸】
经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4?5H2O).经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
    物质  Cu(OH)2  Fe(OH)2  Fe(OH)3
开始沉淀pH    6.0    7.5    1.4
沉淀完全pH    13    14    3.7
实验小组设计如下实验方案:
实验室有下列试剂可供选择:A、氨水  B、CuO  C、NaOH   D、Cu2(OH)2CO3
试回答:
①试剂2为
 
(填字母).
②固体X的化学式为
 
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③操作Ⅰ为:
 
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