1．某校化學(xué)小組學(xué)生進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．
（1）使用銅和稀硫酸制備硫酸銅晶體．
步驟如下：

步驟①觀察到的現(xiàn)象是紅色固體轉(zhuǎn)化為黑色粉末．步驟③的主要操作包括：將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾及洗滌、干燥．
（2）硫酸銅溶解度的測(cè)定．
用石墨電極（相同）電解飽和CuSO4溶液，陰極的電極反應(yīng)式是Cu2++2e-=Cu．已知飽和CuSO4溶液的質(zhì)量為60g，通電10min后，溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色．稱量發(fā)現(xiàn)兩電極質(zhì)量差為4g，此溫度下CuSO4的溶解度是20g．
（3）某同學(xué)查詢資料得知：銅屑放入稀硫酸中不發(fā)生反應(yīng)，若在稀硫酸中加入H2O2，銅屑可逐漸溶解．實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖，驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O．
若將H2O2和稀硫酸加入燒瓶中的順序顛倒，實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是銅屑放入H2O2中不發(fā)生反應(yīng)，若在H2O2中加入稀硫酸，銅屑可逐漸溶解．

分析 （1）銅與稀硫酸不反應(yīng)，需要先將銅在空氣中加熱氧化生成氧化銅，再溶解于稀硫酸，然后將硫酸銅溶液加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌并干燥，即可得到硫酸銅晶體；
①銅加熱氧化的現(xiàn)象可結(jié)合銅和氧化銅的顏色判斷；
②從溶液中獲得晶體的常見(jiàn)方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾及洗滌、干燥；
（2）惰性電極電解硫酸銅溶液，陰極發(fā)生發(fā)生還原反應(yīng)，溶液里的銅離子被還原為銅；當(dāng)電解到溶液為無(wú)色時(shí)，溶液里Cu2+完全還原生成銅，陰、陽(yáng)極質(zhì)量差即為生成銅的質(zhì)量，根據(jù)原子守恒可計(jì)算出硫酸銅的質(zhì)量，再計(jì)算硫酸銅的溶解度；
（3）雙氧水的氧化性比稀硫酸強(qiáng)的多，可以將銅氧化，氧化后的銅和稀硫酸反應(yīng)．

解答 解：（1）銅與稀硫酸不反應(yīng)，需要先將銅在空氣中加熱氧化生成氧化銅，再溶解于稀硫酸，然后將硫酸銅溶液加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌并干燥，即可得到硫酸銅晶體；
①銅在空氣中加熱，看到的現(xiàn)象是紅色的銅轉(zhuǎn)化為黑色粉末，故答案為：紅色固體轉(zhuǎn)化為黑色粉末；
②獲得硫酸銅晶體的方法是將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾及洗滌、干燥，故答案為：將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾及洗滌、干燥；
（2）用石墨電極（相同）電解飽和CuSO4溶液，陰極的電極反應(yīng)式是Cu2++2e-=Cu；析出銅為4g，其物質(zhì)的量為4g÷64g/mol=1/16mol，則硫酸銅的質(zhì)量為160g/mol×1/16mol=10g，則此溫度下硫酸銅的溶解度=$\frac{10g}{60g-10g}×100g$=20g，故答案為：20g；
（3）因?yàn)殡p氧水在酸性溶液中先把銅氧化成氧化銅，當(dāng)然這是一個(gè)微弱的反應(yīng)，形成一個(gè)平衡，但是形成的氧化銅馬上就會(huì)被稀硫酸溶解，平衡被打破，反應(yīng)朝正方向進(jìn)行，故而逐漸溶解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；若將H2O2和稀硫酸加入燒瓶中的順序顛倒，實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：銅屑放入H2O2中不發(fā)生反應(yīng)，若在H2O2中加入稀硫酸，銅屑可逐漸溶解；
故答案為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；銅屑放入H2O2中不發(fā)生反應(yīng)，若在H2O2中加入稀硫酸，銅屑可逐漸溶解．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見(jiàn)物質(zhì)的制取原理，實(shí)驗(yàn)流程分析及實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)判斷，涉及混合物的分離提純等基本操作、電解原理與溶解度的計(jì)算及氧化還原反應(yīng)的分析，難度中等，重視基礎(chǔ)考查．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

6．寫出下列反應(yīng)的離子方程式
①鋁片與硝酸汞溶液反應(yīng)2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+．
②向Mg Cl2溶液中滴加氨水（NH3•H2O）生成Mg（OH）2沉淀Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

12．700℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O，發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表（表中t1＜t2）．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
反應(yīng)時(shí)間/minn（CO）/moln（H2O）/mol
01.200.60
t10.80
t20.20
A．反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v（H2）=$\frac{0.4}{{t}_{1}}$mol．L-1．min-1
B．溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C．保持其他條件不變，若向平衡體系中再通入0.20mol H2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時(shí)CO和H2O的轉(zhuǎn)化率均增大
D．保持其他條件不變，若起始時(shí)向容器中充入0.60mol CO和1.20 mol H2O，則到達(dá)平衡時(shí)，n（CO2）=0.40 mol

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

9．原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族．將等物質(zhì)的量的X、Y的單質(zhì)充入一密閉容器中，在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓條件下發(fā)生可逆反應(yīng)．下列說(shuō)法中，正確的是（　�。�
A．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率不相等
B．反應(yīng)過(guò)程中，Y的單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)始終為50%
C．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，X、Y的兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比為1：1
D．達(dá)到化學(xué)平衡的過(guò)程中，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

16．銅在自然界存在于多種礦石中．
（Ⅰ）以硅孔雀石（主要成分為CuSiO3•2H2O，含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等雜質(zhì)）為原料制取硫酸銅的工藝流程如下：

已知：Fe3+、Cu2+和Fe2+以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、6.7和9.7．
（1）“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O．
（2）“溶浸”中，選取濃度為20% H2SO4為浸出劑，銅的浸出率與浸出時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖1．由圖1可得，隨著浸出時(shí)間的增長(zhǎng)，①銅的浸出率相應(yīng)增加；②浸出時(shí)間超過(guò)24小時(shí)后，銅的浸出率變化不是很明顯．（至少寫一條變化規(guī)律）

（3）“除雜”中，加入MnO2的作用是2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+（用離子方程式表示）．“除雜”中需在攪拌下加入石灰乳以調(diào)節(jié)溶液的pH到3～4，沉淀部分雜質(zhì)離子，分離得濾液．濾渣的主要成分為Fe（OH）3．
（Ⅱ）以黃銅礦（主要成分為CuFeS2）為原料煉制精銅的工藝流程如下：
黃銅礦$\stackrel{焙燒}{→}$精銅冰銅（Cu2S和FeS）$\stackrel{還原}{→}$粗銅$\stackrel{電解精煉}{→}$精銅
（4）“還原”工藝中其中一個(gè)反應(yīng)為：Cu2S+2Cu2O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+SO2↑，該反應(yīng)的氧化劑是Cu2O、Cu2S．
（5）粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，電解精煉銅時(shí)，陰極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu．完成圖2中由粗銅電解得到精銅的示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．碳及其化合物在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛．“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的生活方式．
（1）已知：①2CH4（g）+3O2（g）?2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）?2CO2（g）△H2=-566kJ/mol，
則甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ/mol．
（2）已知在恒溫恒壓下密閉容器的可逆反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）
①該可逆反應(yīng)一定達(dá)到平衡的標(biāo)志是CD．
A．v（CH4）正=3v（H2）逆
B．水蒸氣的濃度與一氧化碳的濃度相等
C．平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化
D．密度不隨時(shí)間的變化而變化
②該可逆反應(yīng)在不同條件下，測(cè)得CH4轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如圖所示，與實(shí)驗(yàn)a相比，b的實(shí)驗(yàn)條件是增加了催化劑．
（3）將不同物質(zhì)的量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H得到如表三組數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2OCOCO2CO
1650241.62.45
2900120.41.63
3900abcDt
①實(shí)驗(yàn)1中以v（H2）表示的反應(yīng)速率為0.16mol•（L•min-1）．
②實(shí)驗(yàn)2中的平衡常數(shù)是0.17（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．
③該反應(yīng)的△H＜0（填“＞”或“＜”）．
④若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)（即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等），則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是b=2a或a：b=1：2（用含a、b的式子表示）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO4•7H2O），過(guò)程如圖：

（1）將過(guò)程②中的產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會(huì)褪色的是ACD ；
A．品紅溶液   　B．紫色石蕊溶液      C．酸性KMnO4溶液　　　 D．溴水
（2）過(guò)程①中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2（SO4）3+6H2O+4S；
（3）過(guò)程③中，需加入的物質(zhì)是Fe；
（4）過(guò)程④中，蒸發(fā)結(jié)晶需要使用酒精燈、三角架、泥三角，還需要的儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒；
（5）過(guò)程⑤調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的C （填選項(xiàng)序號(hào)）；
A．稀硫酸　　　 B．CaCO3　　　 C．NaOH溶液
（6）過(guò)程⑥中，將溶液Z加熱到70一 80℃，目的是促進(jìn)Fe3+的水解．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

10．利用N2和H2可以實(shí)現(xiàn)NH3的工業(yè)合成，而氨又可以進(jìn)一步制備硝酸，在工業(yè)上一般可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣所放出的熱量為226.3kJ．
（2）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反應(yīng)的影響．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）

①圖象中T2和T1的關(guān)系是：T2低于T1（填“高于”、“低于”、“等于”“無(wú)法確定”）
②比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是c（填字母）．
③在起始體系中加入N2的物質(zhì)的量為$\frac{n}{3}$mol時(shí)，反應(yīng)后氨的百分含量最大；  若容器容積為1L，n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則此條件下（T2），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.08．
（3）N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注．
①一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng)：
2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g）△H＞0下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
t/s05001000
c（N2O5）/mol•L-15.003.522.48
則500s內(nèi)NO2的平均生成速率為0.00592 mol•（L-1•s-1 ）．
②現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池，采用電解法制備N2O5，裝置如圖2所示，其中Y為CO2．
寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式H2+CO32--2e-=CO2+H2O．
在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

11．在T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲和乙中，分別按如表所示加入物質(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡．
Fe2O3COFeCO2
甲/mol1.01.01.01.0
乙/mol1.02.01.01.0
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為60%．
②下列說(shuō)法正確的是（填字母）ac．
a．若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
b．若容器內(nèi)壓強(qiáng)恒定時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
c．甲、乙容器中，CO的平衡濃度之比為2：3
d．增加Fe2O3可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率．

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