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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

          【題目】氯化亞銅(CuCl)是有機合成工業(yè)中應用較廣泛的催化劑,見光易分解,在潮濕空氣中易被氧化,難溶于水。

          (1)實驗室保存新制CuCl晶體的方法是_________________。

          (2)已知:Cu(s)+Cl2(g)=CuCl2(s) H1=-218.8kJ/mol

          2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H2=-310.6kJ/mol

          2CuCl2(s)=2CuCl(s)+Cl2(g) H3=+152.3kJ/mol

          則反應4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)H=____kJ/mol

          (3)利用CuCl難溶于水的性質,可以除去廢水中的Cl-。向含Cl-的廢水中同時加入CuCuSO4,溶液中平衡時相關離子濃度關系如圖所示。[已知:pc(離子)=lgc(離子)]

          ①除去廢水中Cl-的離子方程式為_________________

          Ksp(CuCl)=___________。

          ③已知:Cu+Cu2+2Cu+ K=7.6×10-7。通過計算說明上述除Cl-的反應能完全進行的原因______________________________。

          (4)T℃時,用H2還原CuCl制備活性銅:H2(g)+2CuCl(s)2Cu(s)+2HCl(g),達到平衡時,H2的轉化率()80%。反應速率v=vv=,k、k分別為正、逆反應速率常數(shù),x為氣體的物質的量分數(shù)。當=60%時,=________(保留1位小數(shù))。

          (5)CuCl溶于濃氨水的反應原理為CuCl+2NH3·H2O[Cu(NH3)2]-+2H2O+Cl-,該反應控制溫度為7080℃,其原因是_______________________。

          【答案】干燥密封、避光保存 -177.6 Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl 2×10-7 Kˊ===1.9×107,反應完全進行 3.2 溫度過低,反應速率較慢;溫度過高,NH3H2O分解

          【解析】

          (1)根據CuCl見光易分解,在潮濕空氣中易被氧化,難溶于水確定保存方法;

          (2)根據蓋斯定律,將方程式疊加,就可得到待求熱化學方程式的反應熱;

          (3)CuCu2+發(fā)生氧化還原反應產生Cu+,Cu+Cl-結合形成CuCl沉淀;

          Ksp(CuCl)=c(Cu+)c(Cl-),由pc(Cl-)=3.7及對應的p(Cu)計算;

          ③利用氧化還原反應的價態(tài)規(guī)律,即可寫出CuCu2+的反應,利用平衡常數(shù)及Ksp(CuCl)的大小與反應完全時的K的大小分析判斷;

          (4)先根據平衡時氫氣的轉化率為80%計算出,根據溫度不變,,然后將再帶入計算H2轉化率為60%時的速率公式計算;

          (5)從化學反應速率和NH3·H2O的穩(wěn)定性分析判斷。

          (1)由于CuCl難溶于水,在潮濕空氣中易被氧化,見光易分解,所以在實驗室保存新制CuCl晶體的方法是干燥密封、避光保存;

          (2)由于物質含有的能量與反應途徑無關,只與物質的始態(tài)和終態(tài)有關,所以①Cu(s)+Cl2(g)=CuCl2(s) H1=-218.8kJ/mol

          2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H2=-310.6kJ/mol

          CuCl2(s)=2CuCl(s)+Cl2(g) H3=+152.3kJ/mol

          則②-×2--×2,整理可得:4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)H=-177.6kJ/mol

          (3) ①在溶液中Cu、Cu2+、Cl-發(fā)生氧化還原反應,形成CuCl沉淀,反應的離子方程式為:Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl

          ②在pc(Cl-)=3.7點,c(Cl-)=2×10-4mol/L,pc(Cu+)=3c(Cu+)=10-3 mol/L,由于Ksp(CuCl)=c(Cu+)c(Cl-)=1×10-3 mol/L×2×10-4mol/L=2×10-7mol2/L2;

          ③加入的單質銅具有還原性,而硫酸銅中二價銅具有氧化性,利用氧化還原反應與CuCl難溶于水即可除去氯離子,即Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl;根據反應方程式可得平衡常數(shù)Kˊ==1.9×107,化學平衡常數(shù)的值大于105,所以反應可以完全進行;

          (4)發(fā)生反應 H2(g)+2CuCl(s)2Cu(s)+2HC1(g),假設開始時氫氣的物質的量為1mol

          n(開始) (mol) 1 0

          n(平衡) (mol)0.2 2×0.8=1.6

          x(H2)=,x(HCl)=,反應達到平衡時,v()= v(),所以;

          發(fā)生該反應,假設開始時氫氣的物質的量為1mol,H2轉化率是60%

          H2(g)+2CuCl(s)2Cu(s)+2HC1(g)

          n(開始) (mol) 1 0

          t(mol) 0.4 2×0.6=1.2

          x(H2)=,x(HCl)=,===3.2;

          (5)該反應控制溫度為7080℃,是由于溫度過低,反應速率較慢,達到平衡所需要的時間很長;若溫度過高,NH3H2O又會發(fā)生分解反應,不利用反應的正向進行。

          練習冊系列答案
          相關習題

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          【題目】下列說法中正確的是(  )

          A. 2.3gNa投入到97.7g水中形成溶液的質量分數(shù)為2.3%

          B. 25g CuSO4.5H2O溶于水配成1L溶液,溶質的物質的量濃度為0.1mol/L

          C. Na2O2溶于水后溶質未發(fā)生改變

          D. 標準狀況下,22.4 LSO3中所含分子數(shù)為NA

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          【題目】某些廢舊塑料可采用下列方法處理:將廢塑料隔絕空氣加強熱,使其變成有用的物質,實驗裝置如下圖。加熱聚丙烯廢塑料得到的產物如下表:

          產物

          氫氣

          甲烷

          乙烯

          丙烯

          甲苯

          沸點(℃)

          -252.8

          -146

          -103.7

          -47.4

          80.10

          110.63

          4827

          (1)甲試管中最終殘留物是_____________。它有多種用途,如下列轉化就可制取聚乙炔。寫出反應②的化學方程式__________________________ 。

          (2)乙中試管收集到的兩種產品中,有一種能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質,該物質為__________。

          (3)丙中錐形瓶觀察到的現(xiàn)象_____________________________________。反應的化學方程式是__________________________、_________________________

          (4)經溴的四氯化碳溶液充分吸收,最后收集到的氣體是______________。

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          【題目】根據下表中的信息判斷,下列說法錯誤的是

          A. 第①組反應的氧化產物為O2

          B. 第②組反應中C12FeBr2的物質的量之比小于或等于12

          C. 第③組反應中生成3mol C12,轉移6mol電子

          D. 氧化性由強到弱的順序為C1O3- >C12>Fe3+

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          【題目】八氯丁烷的同分異構體有

          A. 6 B. 8 C. 9 D. 10

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          【題目】過硫酸鈉(Na2S2O8)常用作漂白劑、氧化劑等。某研究小組利用下圖裝置制備Na2S2O8并探究其性質(加熱及夾持儀器略去)

          已知:①(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3+2H2O

          2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+N2+6H2O

          (1)儀器a的名稱是________________。裝置INaOH溶液的作用是___________。

          (2)裝置II發(fā)生反應的同時,需要持續(xù)通入空氣的目的是_______________________。

          (3)裝置III的作用是__________________________。

          (4)Na2S2O8溶液與銅反應只生成兩種鹽,且反應先慢后快。

          ①該反應的化學方程式為___________________________。

          ②某同學推測反應先慢后快的原因可能是生成的Cu2+對反應起催化作用。設計實驗方案驗證該推測是否正確___________。(供選試劑:Cu、Na2S2O8溶液、CuSO4溶液、Cu(NO3)2溶液、蒸餾水)

          (5)測定產品純度:稱取0.2500g樣品,用蒸餾水溶解,加入過量KI,充分反應后,再滴加幾滴指示劑,用0.1000mol/LNa2S2O8標準溶液滴定,達到滴定終點時,消耗標準溶液的體積為19.50mL(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)

          ①選用的指示劑是____________;達到滴定終點的現(xiàn)象是______________________。

          ②樣品的純度為___________%。

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          【題目】3個體積均為1 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:SO2(g)+2NO(g)2NO2(g)+S(s)。改變容器I的反應溫度平衡時c( NO2)與溫度的關系如下圖所示。下列說法正確的是

          A. 該反應的ΔH<0

          B. T1時,該反應的平衡常數(shù)為

          C. 容器與容器均在T1時達到平衡,總壓強之比小于1:2

          D. T2<T1,達到平衡時,容器NO的體積分數(shù)小于40%

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          【題目】(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途回答下列問題:

          (1)寫出砷的原子序數(shù)______________

          (2)工業(yè)上常將含砷廢渣主要成分為As2S3制成漿狀,通入O2氧化,生成H2AsO4和單質硫,寫出發(fā)生反應的化學方程式 _____________________________________________;該反應需要在加壓下進行,原因是 _______________________________________

          (3)已知:As(s)+3/2H2(g)+2O2(g)=H3AsO4 (s) H1

          H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H2

          2As(s)+5/2O2(g)=As2O5(s) H3

          則反應As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4 (s)H= ________________________

          (4)298K時,將20mL 3xmol·L1Na3AsO3、20mL 3xmol·L1I220mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應:AsO33(aq)+I2(aq)+2OHAsO43(aq)+2I(aq)+H2O(l)溶液中c(AsO43)與反應時間(t)的關系如圖所示.

          ①下列可判斷反應達到平衡的是 ______ 填標號

          a.溶液的pH不再變化 b.v(I)=2v(AsO33)

          c.c(AsO43)/c(AsO33)不再變化 d.c(I)=ymol·L1

          tm時,v______v 大于”“小于等于

          tm時,v ______tnv大于”“小于等于,理由是 ____________________

          ④若平衡時溶液pH=14,則該反應的平衡常數(shù)K ______________

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          【題目】水合肼(N2H4H2O)是一種強還原性的堿性液體,是一種用途廣泛的化工原料,實驗室用如圖裝置制備(部分裝置省略);卮鹣铝袉栴}:

          (1)步驟1關閉K2、K3,打開K1,制備NaClO;步驟2關閉______,打開_______,通入N2一段時間;關閉K3,打開K2,通入NH3,制備N2H4H2O。

          (2)盛放堿石灰的儀器的名稱為____________,堿石灰的作用_________________。

          (3)步驟2中通入N2一段時間的原因是______________________。

          (4)本裝置中制備氨氣的化學方程式是____________________________。

          (5)NH3NaClO反應生成N2H4H2O的化學方程式為______________________

          (6)已知:N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,實驗室用碘標準溶液測定N2H4H2O粗產品的純度。若稱取N2H4H2O粗產品(其它雜質不與I2反應)2.000g,加水配成250.00mL溶液,移出25.00mL置于錐形瓶中,滴加幾滴淀粉溶液,用0.3000molL-1的碘標準溶液進行滴定,碘標準溶液盛放在______(酸式堿式”)滴定管中。達到終點的現(xiàn)象是___________。實驗測得消耗碘標準溶液的平均體積為20.00mL,則粗產品中水合肼的質量分數(shù)為________。

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