4.某化学小组研究盐酸被氧化的条件,进行如下实验.
(1)研究盐酸被MnO2氧化.
①已知MnO2呈弱碱性. I中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,化学方程式是MnO2+4HCl═MnCl4+2H2O.
②II中发生了分解反应,反应的化学方程式是MnCl4═Cl2↑+MnCl2.
③III中无明显现象的原因,可能是c(H+)或c(Cl-)较低,设计实验(图1)IV进行探究:

将实验 III、IV作对比,得出的结论是III中没有明显现象的原因是c(H+)、c(Cl-)较低,需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化;将 i、ii作对比,得出的结论是MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl-).
④用图2装置(a、b均为石墨电极)进行实验 V:
ⅰ.K闭合时,指针向左偏转
ⅱ.向右管中滴加浓H2SO4至c(H+)≥7mol•L-1,指针偏转幅度变化不大
ⅲ.再向左管中滴加浓H2SO4至c(H+)≥7mol•L-1,指针向左偏转幅度增大
将ⅰ和ⅱ、ⅲ作对比,得出的结论是HCl的还原性与c(H+)无关;MnO2的氧化性与c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强.
(2)研究盐酸能否被氧化性酸氧化.
①烧瓶中放入浓H2SO4,通过分液漏斗向烧瓶中滴加浓盐酸,烧瓶上方立即产生白雾,用湿润的淀粉KI试纸检验,无明显现象.由此得出浓硫酸不能(填“能”或“不能”)氧化盐酸.
②向试管中加入3mL浓盐酸,再加入1mL浓HNO3,试管内液体逐渐变为橙色,加热,产生棕黄色气体,经检验含有NO2.
通过实验 I、II、III证明混合气体中含有Cl2,III的操作是将湿润的淀粉KI试纸伸入纯净的NO2中.
(3)由上述实验得出:盐酸能否被氧化与氧化剂的种类、c(Cl-)、c(H+)有关.
(1)研究盐酸被MnO2氧化.
| 实验 | 操作 | 现象 |
| I | 常温下将MnO2和12mol•L-1浓盐酸混合 | 溶液呈浅棕色,略有刺激性气味 |
| II | 将 I中混合物过滤,加热滤液 | 生成大量黄绿色气体 |
| III | 加热MnO2和4mol•L-1稀盐酸混合物 | 无明显现象 |
②II中发生了分解反应,反应的化学方程式是MnCl4═Cl2↑+MnCl2.
③III中无明显现象的原因,可能是c(H+)或c(Cl-)较低,设计实验(图1)IV进行探究:
将实验 III、IV作对比,得出的结论是III中没有明显现象的原因是c(H+)、c(Cl-)较低,需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化;将 i、ii作对比,得出的结论是MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl-).
④用图2装置(a、b均为石墨电极)进行实验 V:
ⅰ.K闭合时,指针向左偏转
ⅱ.向右管中滴加浓H2SO4至c(H+)≥7mol•L-1,指针偏转幅度变化不大
ⅲ.再向左管中滴加浓H2SO4至c(H+)≥7mol•L-1,指针向左偏转幅度增大
将ⅰ和ⅱ、ⅲ作对比,得出的结论是HCl的还原性与c(H+)无关;MnO2的氧化性与c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强.
(2)研究盐酸能否被氧化性酸氧化.
①烧瓶中放入浓H2SO4,通过分液漏斗向烧瓶中滴加浓盐酸,烧瓶上方立即产生白雾,用湿润的淀粉KI试纸检验,无明显现象.由此得出浓硫酸不能(填“能”或“不能”)氧化盐酸.
②向试管中加入3mL浓盐酸,再加入1mL浓HNO3,试管内液体逐渐变为橙色,加热,产生棕黄色气体,经检验含有NO2.
| 实验 | 操作 | 现象 |
| I | 将湿润的淀粉KI试纸伸入棕黄色气体中 | 试纸先变蓝,后褪色 |
| II | 将湿润的淀粉KI试纸伸入纯净Cl2中 | 试纸先变蓝,后褪色 |
| III | … | … |
(3)由上述实验得出:盐酸能否被氧化与氧化剂的种类、c(Cl-)、c(H+)有关.
3.以黄铜矿(主要成分二硫化亚铁铜CuFeS2)为原料,用Fe2(SO4)3溶液作浸取剂提取铜,总反应的离子方程式是CuFeS2+4Fe3+?Cu2++5Fe2++2S.
(1)该反应中,Fe3+体现氧化性.
(2)上述总反应的原理如图1所示.负极的电极反应式是CuFeS2-4e-═Fe2++2S+Cu2+.
(3)一定温度下,控制浸取剂pH=1,取三份相同质量黄铜矿粉末分别进行如下实验:
①对比实验 I、II,通入空气,Cu2+浸出率提高的原因是通入O2后,发生反应4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,c(Fe2+)降低,c(Fe3+)升高,总反应的平衡正向移动.
②由实验 III推测,在浸取Cu2+过程中Ag+作催化剂,催化原理是:
ⅰ.CuFeS2+4Ag+═Fe2++Cu2++2Ag2S
ⅱ.Ag2S+2Fe3+═2Ag++2Fe2++S
为证明该催化原理,进行如下实验:
a.取少量黄铜矿粉末,加入少量0.0005mol•L-1 Ag2SO4溶液,充分混合后静置.取上层清液,加入稀盐酸,观察到溶液中无明显现象,证明发生反应 i.
b.取少量Ag2S粉末,加入pH=1的0.10mol•L-1Fe2(SO4)3溶液溶液,充分混合后静置.取上层清液,加入稀盐酸,有白色沉淀,证明发生反应 ii.
(4)用实验 II的浸取液电解提取铜的原理如图2所示:

①电解初期,阴极没有铜析出.用电极反应式解释原因是Fe3++e-═Fe2+.
②将阴极室的流出液送入阳极室,可使浸取剂再生,再生的原理是Fe2+在阳极失电子生成Fe3+:Fe2+-e-═Fe3+,SO42-通过阴离子交换膜进入阳极室,Fe2(SO4)3溶液再生.
(1)该反应中,Fe3+体现氧化性.
(2)上述总反应的原理如图1所示.负极的电极反应式是CuFeS2-4e-═Fe2++2S+Cu2+.
(3)一定温度下,控制浸取剂pH=1,取三份相同质量黄铜矿粉末分别进行如下实验:
| 实验 | 操作 | 2小时后Cu2+浸出率/% |
| I | 加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液 | 78.2 |
| II | 加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液,通入空气 | 90.8 |
| III | 加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液,再加入少量0.0005mol•L-1 Ag2SO4溶液 | 98.0 |
②由实验 III推测,在浸取Cu2+过程中Ag+作催化剂,催化原理是:
ⅰ.CuFeS2+4Ag+═Fe2++Cu2++2Ag2S
ⅱ.Ag2S+2Fe3+═2Ag++2Fe2++S
为证明该催化原理,进行如下实验:
a.取少量黄铜矿粉末,加入少量0.0005mol•L-1 Ag2SO4溶液,充分混合后静置.取上层清液,加入稀盐酸,观察到溶液中无明显现象,证明发生反应 i.
b.取少量Ag2S粉末,加入pH=1的0.10mol•L-1Fe2(SO4)3溶液溶液,充分混合后静置.取上层清液,加入稀盐酸,有白色沉淀,证明发生反应 ii.
(4)用实验 II的浸取液电解提取铜的原理如图2所示:
①电解初期,阴极没有铜析出.用电极反应式解释原因是Fe3++e-═Fe2+.
②将阴极室的流出液送入阳极室,可使浸取剂再生,再生的原理是Fe2+在阳极失电子生成Fe3+:Fe2+-e-═Fe3+,SO42-通过阴离子交换膜进入阳极室,Fe2(SO4)3溶液再生.
2.全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点.中国科学家成功合成全氮阴离子N5-,N5-是制备全氮类物质N5+N5-的重要中间体.下列说法中,不正确的是( )
| A. | 全氮类物质属于绿色能源 | B. | 每个N5+中含有35个质子 | ||
| C. | 每个N5-中含有35个电子 | D. | N5+N5-结构中含共价键 |
19.图甲是利用一种微生物将废水中的尿素【CO(NH2)2】的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中正确的是( )
| A. | N为正极,铁电极应与Y相连接 | |
| B. | M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+ | |
| C. | 当N电极消耗0.25 mol气体时,则铁电极增重16 g | |
| D. | H十透过质子交换膜由右向左移动 |
18.甲醇是重要的化工原料和燃料.将CO2与含少量CO的H2混合,在恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),图1是在两种投料比[$\frac{c(C{O}_{2})}{c({H}_{2}+CO)}$]分别为1:4和1:6时,CO2平衡转化率随温度变化的曲线,图2是生成的甲醇/过氧化氢燃料电池的工作原理示意图

下列有关说法正确的是( )
下列有关说法正确的是( )
| A. | 图1中b点对应的平衡常数K值大于c点 | |
| B. | 图1中a点对应的H2的转化率等于30% | |
| C. | 图2中电极M上发生还原反应 | |
| D. | 图2中电极N的反应式:H2O2+2e-+6H+=2H2O |
17.向20.0gCu 和Cu2S的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成S单质、Cu(NO3)2和标准状况下4.48LNO.过滤后向所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,金属离子完全沉淀,此时溶液呈中性.下列有关说法不正确的是( )
0 162349 162357 162363 162367 162373 162375 162379 162385 162387 162393 162399 162403 162405 162409 162415 162417 162423 162427 162429 162433 162435 162439 162441 162443 162444 162445 162447 162448 162449 162451 162453 162457 162459 162463 162465 162469 162475 162477 162483 162487 162489 162493 162499 162505 162507 162513 162517 162519 162525 162529 162535 162543 203614
| A. | Cu与Cu2S的物质的量之比为10:1 | |
| B. | 硝酸的物质的量浓度为1.2mol/L | |
| C. | Cu(OH)2沉淀质量为29.4g | |
| D. | Cu、CuS与硝酸反应后剩余HNO3为0.4mol |