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(2014•枣庄二模)研究铜及其化合物具有十分重要意义.(1)Cu2S能与硝酸反应.与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu2S+16HNO3═3Cu(NO3)2+3CuSO4+10NO+8H2O反应中的还原剂是,当有160gCu2S反应时
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(2014•枣庄二模)研究铜及其化合物具有十分重要意义.
(1)Cu2S能与硝酸反应.与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu2S+16HNO3═3Cu(NO3)2+3CuSO4+10NO+8H2O
反应中的还原剂是______,当有160gCu2S反应时.转移的电子总数为______.
(2)铜不溶于稀硫酸.可溶于铁盐溶液,现将一定量的铜加入到200mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中.铜溶解:
①铜溶于铁盐的离子方程式为______.
②某同学将该反应设计成如图装置.Y极的电极反应式为______.盐桥中阴离子移向______溶液.
(3)纳米Cu2O是一种用途广泛的光电材料.以铜为电极,以氢氧化钠溶液为电解质溶液进行电解可制得Cu2O,阳极的电极反应式为______.
(4)1.6000g CuSO4•5H2O晶体加热受热分解过程的样品质量随温度变化曲线如图2所示,270℃固体物质的化学式为______,将0.1mol CuSO4•5H2O配成100mL溶液,用惰性电极电解,当电解过程中转移0.3mol电子时,加入下列物质能恢复至原来浓度和pH的物质是(填序号)______.
a、CuO b、Cu(OH)4 c、CuSO4 d、Cu2(OH)2CO3
(1)Cu2S能与硝酸反应.与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu2S+16HNO3═3Cu(NO3)2+3CuSO4+10NO+8H2O
反应中的还原剂是______,当有160gCu2S反应时.转移的电子总数为______.
(2)铜不溶于稀硫酸.可溶于铁盐溶液,现将一定量的铜加入到200mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中.铜溶解:
①铜溶于铁盐的离子方程式为______.
②某同学将该反应设计成如图装置.Y极的电极反应式为______.盐桥中阴离子移向______溶液.
(3)纳米Cu2O是一种用途广泛的光电材料.以铜为电极,以氢氧化钠溶液为电解质溶液进行电解可制得Cu2O,阳极的电极反应式为______.
(4)1.6000g CuSO4•5H2O晶体加热受热分解过程的样品质量随温度变化曲线如图2所示,270℃固体物质的化学式为______,将0.1mol CuSO4•5H2O配成100mL溶液,用惰性电极电解,当电解过程中转移0.3mol电子时,加入下列物质能恢复至原来浓度和pH的物质是(填序号)______.
a、CuO b、Cu(OH)4 c、CuSO4 d、Cu2(OH)2CO3
▼优质解答
答案和解析
(1)3Cu2S+16HNO3═3Cu(NO3)2+3CuSO4+10NO+8H2O,反应中铜元素化合价+1价变化为+2价,硫元素化合价-2价变化为+6价,硝酸中氮元素化合价+5价变化为+2价,所以Cu2S在反应中做还原剂,每3molCu2S反应电子转移30mol,160gCu2S物质的量=
=1mol,则1molCu2S反应电子转移10mol,电子数为6.02×1024 ;
故答案为:Cu2S,6.02×1024 ;
(2)①铜溶于铁盐是亚铁离子和铜离子,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
②若欲在如图所示的装置中发生铜溶于铁盐的反应,依据电子流向,X做负极失电子发生氧化反应,铜电极是负极,不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极,Y为负极,溶液中铁离子得到电子发生还原反应,电极反应为;Fe3++e-=Fe2+,依据电解质溶液中电荷守恒分析,铜电极生成铜离子进入溶液中,盐桥中阴离子移向硫酸铜溶液;
故答案为:Fe3++e-=Fe2+,硫酸铜;
(3)纳米Cu2O是一种用途广泛的光电材料.以铜为电极,以氢氧化钠溶液为电解质溶液进行电解可制得Cu2O,阳极的电极反应式为:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O;
故答案为:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O;
(4)CuSO4•5H2O受热到102℃时开始脱水分解,113℃时可得到较稳定的一种中间物,到258℃时才会继续分解.在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g,
根据反应的化学方程式:
CuSO4•5H2O
CuSO4•(5-n)H2O+nH2O
250 18n
1.60g 1.60g-1.024g=0.576g
解得n=5,
270℃时该固体物质的化学式为CuSO4,
故答案为CuSO4;
将0.1mol CuSO4•5H2O配成100mL溶液,溶液中铜离子物质的量0.1mol,用惰性电极电解,当电解过程中转移0.3mol电子时,
阳极电极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑
0.3mol 0.3mol
阴极电极反应:Cu2++2e-=Cu
0.1mol 0.2mol
2H++2e-=H2↑
0.1mol 0.1mol
电解过程为电解电解质为0.1mol硫酸铜溶液,电解0.,05mol水,铜硫酸铜和水物质的量之比为2:1,加入CuO,水不足,加入Cu(OH)2,硫酸铜物质的量和水之比为1:2,不符合,加入硫酸铜只能恢复溶质,电解的水不能恢复,加入Cu2(OH)2CO3 ,加入的硫酸铜和水物质的量为2:1,能恢复原溶液浓度;
加入下列物质能恢复至原来浓度和pH的物质为Cu2(OH)2CO3 ;
故答案为:d;
160g |
160g/mol |
故答案为:Cu2S,6.02×1024 ;
(2)①铜溶于铁盐是亚铁离子和铜离子,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
②若欲在如图所示的装置中发生铜溶于铁盐的反应,依据电子流向,X做负极失电子发生氧化反应,铜电极是负极,不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极,Y为负极,溶液中铁离子得到电子发生还原反应,电极反应为;Fe3++e-=Fe2+,依据电解质溶液中电荷守恒分析,铜电极生成铜离子进入溶液中,盐桥中阴离子移向硫酸铜溶液;
故答案为:Fe3++e-=Fe2+,硫酸铜;
(3)纳米Cu2O是一种用途广泛的光电材料.以铜为电极,以氢氧化钠溶液为电解质溶液进行电解可制得Cu2O,阳极的电极反应式为:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O;
故答案为:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O;
(4)CuSO4•5H2O受热到102℃时开始脱水分解,113℃时可得到较稳定的一种中间物,到258℃时才会继续分解.在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g,
根据反应的化学方程式:
CuSO4•5H2O
| ||
250 18n
1.60g 1.60g-1.024g=0.576g
解得n=5,
270℃时该固体物质的化学式为CuSO4,
故答案为CuSO4;
将0.1mol CuSO4•5H2O配成100mL溶液,溶液中铜离子物质的量0.1mol,用惰性电极电解,当电解过程中转移0.3mol电子时,
阳极电极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑
0.3mol 0.3mol
阴极电极反应:Cu2++2e-=Cu
0.1mol 0.2mol
2H++2e-=H2↑
0.1mol 0.1mol
电解过程为电解电解质为0.1mol硫酸铜溶液,电解0.,05mol水,铜硫酸铜和水物质的量之比为2:1,加入CuO,水不足,加入Cu(OH)2,硫酸铜物质的量和水之比为1:2,不符合,加入硫酸铜只能恢复溶质,电解的水不能恢复,加入Cu2(OH)2CO3 ,加入的硫酸铜和水物质的量为2:1,能恢复原溶液浓度;
加入下列物质能恢复至原来浓度和pH的物质为Cu2(OH)2CO3 ;
故答案为:d;
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