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某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质,过程设计如下。 提出猜想: 问...

某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质,过程设计如下。

提出猜想:

问题1:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价的铁,正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗?

问题2:氧化铜有氧化性,能被H2、CO还原,它也能被氮的某种气态氢化物还原吗?

实验探究

Ⅰ. 解决问题1取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸或盐酸,得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。

(1)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式:                        

(2)从实验Ⅰ可得出的结论是

Ⅱ. 解决问题2

设计如下装置夹持装置未画出

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当氮的某种气态氢化物X缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水硫酸铜变成蓝色,生成物中还有一种无污染的气体Y;将X通入灼热的CuO燃烧管完全反应后,消耗0.01 mol X,测得B装置增重0.36 g,并收集到0.28 g单质气体Y。

(1)X气体的摩尔质量是              

(2)C中发生反应的化学方程式为                           

 

Ⅰ.(1)Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O (2)高温时,+1价的铜比+2价的铜稳定;溶液中,+2价的铜比+1价的铜稳定。 Ⅱ(1)32g/mol (2)2CuO+N2H4=2Cu+N2↑+2H2O 【解析】 试题分析:Ⅰ(1)根据信息:红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体,则离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,故答案为:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O; (2)根据信息:氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜,根据在不同温度下反应物的组成可确定物质的稳定性,所以高于1000℃时Cu2O比CuO稳定,在溶液中:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,所以Cu2+比Cu+稳定,故答案为:高温下,+1价的铜+2价的铜稳定,溶液中,+2价的铜比+1价的铜稳定; Ⅱ(1)消耗0.01mol X,测得B装置增重0.36g,即生成0.02mol的水,并收集到单质气体Y 0.28g即氮气0.01mol,根据原子守恒可以确定气态氢化物X中含有4个氢原子和2个氮原子,X的化学式为N2H4,其摩尔质量为32g/mol,故答案为:32g/mol; (2)C中发生反应的化学方程式为N2H4和氧化铜反应:2CuO+N2H4 2Cu+N2↑+2H2O,故答案为:2CuO+N2H4 2Cu+N2↑+2H2O。 考点:考查了化学猜想和实验方案的设计与评价的相关知识。  
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考点分析:
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二元弱酸是分步电离的,25时碳酸和草酸的满分5 manfen5.com如下表:

H2CO3

Ka1=4.3×10-7

H2C2O4

Ka1=5.6×10-2

Ka2=5.6×10-11

Ka2=5.42×10-5

(l)设有下列四种溶液:

A.0.1 mol/L的Na2C2O4溶液          B.0.1 mol/L的NaHC2O4溶液

C.0.1 mol/L的Na2CO3溶液           D.0.1 mol/L的NaHCO3溶液

其中,cH最大的是_________,cOH最大的是_________

(2)某化学实验兴趣小组同学向用大理石和稀盐酸制备CO2后残留液中滴加碳酸钠溶液,在溶液中插入pH传感器,测得pH变化曲线如图所示。

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刚开始滴入碳酸钠溶液时发生反应的离子方程式为                ,BC段发生反应的离子方程式为              ,D点时混合溶液中由水电离产生的cH+=_________ mol/L。

 

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.A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中C、F分别是同一主族元素,A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答:

(1)1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水,完全反应后消耗后者的物质的量为                    

(2)A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为                  

(3)科学研究证明:化学反应热只与始终态有关,与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC 14g完全燃烧放出热量b kJ,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式:                     

(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C与BC反应制取单质A2。在等体积的I、II两个密闭容器中分别充入1 molA2C和1mol BC、2 mol A2C和2 mol BC。一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等)。下列说法正确的是                    

A.达到平衡所需要的时间:I>II

B.达到平衡后A2C的转化率:I=II

C.达到平衡后BC的物质的量:I>II

D.达到平衡后A2的体积分数:I<II

(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池,则电池负极反应式为                 

.A、B、C、D、E、F是短周期元素组成的中学常见的物质,他们的转化关系如图所示部分反应条件略去

(1)若所有转化都是非氧化还原反应,B、D、E含有同种金属元素,F为强碱(部分产物略去),则B+D→E的离子方程式为            ,C为同周期元素构成的1:1型化合物,则C的电子式为            

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(2)若ADF为单质,BCE为化合物,B为两种非金属元素所组成的化合物,则E的化学式为       。A+B→C+D的化学方程式为                   

 

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在500℃时,将足量的A固体投入2.0L真空密闭容器中,发生As满分5 manfen5.com2Bg+Cg反应,测得气体C随时间的浓度变化如图所示:

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1已知该反应只有高温下能自发进行,则该反应的△H           0填“>”、“<”或“=”

2在上述反应条件下,从反应开始到平衡,用VB=            mol·L-1·min-1,500℃时的平衡常数K=           

(3)在反应温度和容器体积不变的条件下,下列能说明上述反应达到平衡状态的是         

A.混合气体的压强保持不变         B.气体C的体积分数保持不变

C.混合气体的密度保持不变        D.B的正反应速率等于C的逆反应速率

(4)在500℃时,上述反应达到平衡后,在8min时将容器体积迅速压缩为1.0L,反应在12min建立新的平衡,画出8~15min内C气体物质的量浓度随时间变化的示意图

 

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能源问题是当前人类社会面临的一项重大课题,H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质,它们的燃烧热依次为285.8 kJ/mol、282.5 kJ/mol、726.7 kJ/mol。请回答:

(1)已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO+2H2=CH3OH。则H2与CO反应生成CH3OH的热化学方程式为:                           

(2)如图为某种燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。 ①使用时,空气从              口通入(填“A”或“B”);

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②假设使用的“燃料”是甲醇,a极的电极反应式为:                          

③假设使用的“燃料”是水煤气成分为CO、H2用这种电池电镀铜,待镀金属增重6.4 g,则至少消耗标准状况下水煤气的体积为         

 

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下列溶液或浊液中,关于离子浓度的说法正确的是

A.一定浓度的氨水加水稀释的过程中,cNH4+/ cNH3·H2O的比值减小

B.浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中:

cCO32- > cHCO3,且2cNa+=3cH2CO3+3cHCO3-+3cCO32-

C.常温下0.4mol/LHB溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液的pH=3,则溶液中微粒浓度存在下面关系: cB->cNa+>cHB>cH+>cOH-

D.假设HClO的电离平衡常数为Ka 碳酸的电离常数分别记为:Ka1 和Ka2,已知:Ka1 > Ka > Ka2 则发生反应:2NaClO + CO2少量+H2O=Na2CO3+2HClO

 

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