题目内容

2．电解是工业生产的常用方法．某研究性小组进行以下相关探究：实验Ⅰ用图1装置电解CuCl2溶液制取少量漂白液：

（1）导气管W端应与出气口X连接（填“X”或“Y”）．
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质．查阅资料显示：
物质名称及化学式氯化亚铜CuCl碱式氯化铜Cu2（OH）3Cl
性质白色固体、不溶水绿色固体、不溶水
化学小组分析提出：①白色物质为CuCl．
②红色物质可能有Cu；或者Cu2O；或者二者混合物．
实验Ⅱ为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W1g，并将其放入图2所示装置b中，进行实验．
实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H2直至碳棒冷却后，称量其质量为W2g．
（3）无水硫酸铜的作用是检验红色物质中有无Cu2O．
（4）装置b中发生反应的化学方程式是2CuCl+H2=2Cu+2HCl．
（5）电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因为（用电极反应式解释）Cu2++e-+Cl-=CuCl↓；阴极上产生白色物质的物质的量是$\frac{W{\;}_{1}-W{\;}_{2}}{35.5}$mol．
实验Ⅲ测定漂白液中NaClO的浓度：准确移取20.00mL洗气瓶内混合溶液，加入适量的H2O2溶液，摇匀，滴加2～3滴酚酞试液，用 n mol•L-1盐酸滴定至终点，消耗盐酸V mL．
（6）用化学方程式表示加入H2O2溶液的作用NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O．
（7）若忽略洗气瓶内的副反应及体积变化，漂白液中NaClO的浓度为$\frac{20m-nV}{40}$mol•L-1．

分析 （1）氯离子在阳极失电子生成氯气，氯气用氢氧化钠溶液吸收；
（2）依据可能和假设红色物质可能为铜或氧化亚铜；
（3）无水硫酸铜不变色说明阴极碳棒上的产物与氢气反应产物中没有水；
（4）装置b中发生反应的化学方程式为氯化亚铁与氢气反应生成铜和氯化氢；
（5）电极氯化铜溶液阴极铜离子得到电子生成铜离子和氯化亚铜，据此写成电极反应的离子方程式；依据反应2CuCl+H2=2Cu+2HCl，反应前后固体质量变化为氯元素质量分析计算；
（6）NaClO与H2O2反应生成氧气、NaCl和水，防止盐酸滴定时与NaClO反应；
（7）根据钠元素守恒和氯元素守恒：n（NaOH）=2n（NaClO）+n（NaCl），n（NaCl）是滴定生成盐酸与NaOH反应生成的，结合滴定时消耗的盐酸计算．

解答 解：（1）氯离子在阳极失电子生成氯气，氯气用氢氧化钠溶液吸收，所以氯气在X处流出进入W，
故答案为：X；
（2）②依据假设和物质现象分析，红色物质可能为Cu或Cu2O、或二者都有，
故答案为：Cu；
（3）由于无水硫酸铜不变色，证明b中反应产物没有水生成，碳棒上的红色物质中没有氧元素，一定不会含有氧化亚铜，一定含有铜，则无水硫酸铜来检验红色物质中有无Cu2O，
故答案为：检验红色物质中有无Cu2O；
（4）装置b中发生反应为CuCl与氢气反应，反应的化学方程式为：2CuCl+H2=2Cu+2HCl，
故答案为：2CuCl+H2=2Cu+2HCl；
（5）电解CuCl2溶液时，阴极上发生的反应为铜离子得到电子生成铜：Cu2++2e-=Cu和铜离子失去电子生成氯化亚铜：Cu2++e-+Cl-=CuCl↓；2CuCl+H2=2Cu+2HCl，反应前后固体质量变化为氯元素质量，白色固体为CuCl，所以n（CuCl）=n（Cl）=$\frac{W{\;}_{1}-W{\;}_{2}}{35.5}$mol，
故答案为：Cu2++e-+Cl-=CuCl↓；$\frac{W{\;}_{1}-W{\;}_{2}}{35.5}$mol；
（6）NaClO与H2O2反应生成氧气、NaCl和水，防止盐酸滴定时与NaClO反应，其反应的方程式为：NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O；
故答案为：NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O；
（7）根据钠元素守恒和氯元素守恒：n（NaOH）=2n（NaClO）+n（NaCl），n（NaCl）是滴定生成盐酸与NaOH反应生成的，
则0.1m×$\frac{20mL}{100mL}$=2n（NaClO）+nV×10-3，则n（NaClO）=$\frac{1}{2}$（0.02m-nV×10-3）mol，
所以c（NaClO）=$\frac{\frac{1}{2}×（0.02m-nV×10{\;}^{-3}）}{0.02}$=$\frac{20m-nV}{40}$mol/L；
故答案为：$\frac{20m-nV}{40}$．

点评 本题考查物质的检验与鉴别，题目难度中等，试题综合性强，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率．该类试题需要注意的是进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法．

练习册系列答案
相关题目
7．有一白色固体粉末可能是碳酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠中的一种或二种，某兴趣小组拟对该样品进行探究．
（1）取少量样品溶解于水．溶解所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒；
（2）如果要检验该样品是否含有硫酸钠，检验的方法如下：取少量（1）的溶液加足量的盐酸，充分反应后（或无明显现象）再加少量的BaCl2溶液，若有沉淀出现说明样品中有Na2SO4，若无沉淀，则说明说明样品中没有Na2SO4；（写出试剂、现象、结论）
（3）取适量固体样品加入过量盐酸中，有气体放出．若要检验放出气体的组成，从以下限定试剂中选择合适的试剂设计一个组合实验分析该混合气体的组成，简要写出实验方案、现象和结论．
限定试剂：品红溶液、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、氢氧化钠浓溶液、饱和NaHCO3溶液．
将混合气体依次通过盛有品红溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶．（可不填满空）
13．硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现．硫的化合物大多具有氧化性或还原性．许多金属硫化物难溶于水．
完成下列填空：
（1）室温下，已知：H2S：K1=1.3×10-7     K2=7.1×10-15
                 H2CO3：K1=4.3×10-7          K2=5.6×10-11
（2）向ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液，没有沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，生成ZnS沉淀．用电离平衡原理解释上述现象．电离方程式为：H2S?HS-+H+，HS-?H++S2-，饱和H2S溶液中电离产生的S2-很少，因此没有沉淀，加入氨水后，促进H2S的电离，S2-浓度增大，有沉淀生成
（3）将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中，溶液中有淡黄色固体生成，产物有硫、氯化亚铁、硫化氢．过滤，微热滤液，然后加入过量的氢氧化钠溶液，可观察到的现象是产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀．
（4）硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应．在酸性条件下，H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式3H2SO4+5H2S+2KMnO4=5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O．
10．蔗糖的化学式是：C12H22O11；淀粉的化学式：（C6H10O5）n；
氨基酸的结构简式是：H2N-CHR-COOH羧基的结构简式：-COOH；
羟基的结构简式：-OH；醛基的结构简式：-CHO．
17．恒温条件下，往容积为2L的密闭容器内加入0.4mol的N2和1.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），反应中NH3物质的量变化情况如图：下列说法不合理的是（　　）
A．其它条件不变，若改用5L容器达到平衡需要的时间将大于10min
B．N2平衡转化率为25%
C．平衡时气体总压强为开始时的90%
D．反应前10min反应速率v（H2）=0.01mol?L-1?min-1
7．在一定体积的密闭容器中进行某化学反应，其平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$．
化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）．
（2）该反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是BC（多选扣分）．
A．容器中压强不变                  B．混合气体中 c（CO）不变
C．υ正（H2）=υ逆（H2O）              D．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），试判断此时的温度为830℃．
（5）某温度下，将CO和水蒸气各1mol置于体积为1L的密闭容器中反应，达到平衡后测得CO2为0.5mol，再通入4mol水蒸气，达到新的平衡后CO2的物质的量等于$\frac{5}{6}$mol．
14．下列分散系属于胶体的是（　　）
A．FeCl3溶液B．CuSO4溶液C．碘酒D．有色玻璃
11．下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质的正确组合是（　　）
                      纯净物混合物强电解质弱电解质非电解质
A盐酸漂白粉苏打水氨气
B氢氧化钡氢氧化铁胶体硫酸钡氨水乙醇
C明矾水煤气硫酸醋酸干冰
D石灰石水玻璃氯化钙氢氧化铝碳酸钙
A．AB．BC．CD．D
12．从薄荷油中得到一种烃A（C10H16），叫α非兰烃，与A相关反应如图：

已知：
（1）H的分子式为C10H20．
（2）B所含官能团的名称为羰基、羧基．
（3）含两个-COOCH3基团的C的同分异构体共有4种（不考虑手性异构），其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体的结构简式为．
（4）B→D，D→E的反应类型分别为加成反应、取代反应．
（5）G为含六元环的化合物，写出其结构简式：．
（6）写出E→F的化学反应方程式：．
（7）A的结构简式为，A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有3种（不考虑立体异构）．

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