Question

【題目】已知含銅離子的顏色主要有Cu(H2O)42+（藍(lán)色）、CuCl42（黃色）、Cu(NH3)42+（深藍(lán)色）等。

（1）16g銅在足量的氯氣中燃燒生成固體產(chǎn)物放出的熱量為56.8kJ。寫出銅在氯氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為______________________________________。

（2）向氯化銅溶液中滴加氨水至過量，最終生成Cu(NH3)42+，觀察到的現(xiàn)象是________。

（3）CuCl2溶液中的銅主要以Cu(H2O)42+、CuCl42形式存在，將CuCl2溶于濃鹽酸中，存在下列平衡：Cu(H2O)42+ (aq)+4Cl (aq)CuCl42 (aq)+4H2O(l) △H<0

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________。

②常溫下，測定平衡體系中：Cu(H2O)42+濃度為a mol·L1、Cl濃度為b mol·L1、CuCl42濃度為c mol·L1，Cl的轉(zhuǎn)化率為____________（用含a、b、c的字母表示）。

③將c1 mol·L1CuCl2溶液和c2 mol·L1 HCl溶液等體積混合，測得混合溶液中c(Cl)與溫度T的關(guān)系如右圖所示。簡述溫度高于T1 K時(shí)，隨著溫度升高，c(Cl)增大的原因___________。

④用惰性電極電解濃度較大CuCl2溶液，陽極的電極反應(yīng)式為_________________，當(dāng)電解到一定程度，陰極附近出現(xiàn)藍(lán)色Cu(OH)2絮狀物。常溫下，經(jīng)測定陰極附近溶液的pH=m，

此時(shí)陰極附近c(Cu2+)=___________ mol·L1 （已知：Cu(OH)2的Ksp=2.2×1020）。

Answer 1

【答案】 Cu(s)+Cl2(g)＝CuCl2(s) △H=-227.2kJ/mol 藍(lán)色溶液中逐漸產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解，最終變成深藍(lán)色溶液。 c(CuCl42)/c(Cl)4c[Cu(H2O)42+] 4c/(b+4c) 該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，T1 K時(shí)達(dá)到平衡，升高溫度，平衡逆向移動(dòng) 2Cl—2e＝Cl2↑ 2.2×10(8—2m)

【解析】(1)16g銅的物質(zhì)的量為=0.25mol，則1molCu在氯氣中完全燃燒放出的熱量為56.8kJ×=227.2kJ；銅在氯氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為Cu(s)+Cl2(g)＝CuCl2(s) △H=-227.2kJ/mol；

(2)向氯化銅溶液中滴加氨水至過量， 可看到藍(lán)色溶液中逐漸產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解，最終變成深藍(lán)色Cu(NH3)42+溶液；

(3)①反應(yīng)Cu(H2O)42+ (aq)+4Cl (aq)CuCl42 (aq)+4H2O(l) 的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(CuCl42)/c(Cl)4c[Cu(H2O)42+]；

②已知Cu(H2O)42+ (aq)+4Cl (aq)CuCl42 (aq)+4H2O(l) 平衡體系中：Cu(H2O)42+濃度為amol·L1、Cl濃度為b mol·L1、CuCl42濃度為c mol·L1，則變化Cl的濃度為4c mol·L1，起始Cl的濃度為(b+4c)mol·L1，Cl的轉(zhuǎn)化率為；

③由圖示可知該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，T1 K時(shí)達(dá)到平衡，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，故隨著溫度升高，c(Cl)增大；

④用惰性電極電解濃度較大CuCl2溶液，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為2Cl—2e＝Cl2↑；Ksp=c2(OH-)×c(Cu2+)，c(Cu2+)==2.2×10(8—2m)mol·L1 。