2.電解是工業(yè)生產(chǎn)的常用方法.某研究性小組進行以下相關探究:實驗Ⅰ用圖1裝置電解CuCl2溶液制取少量漂白液:

(1)導氣管W端應與出氣口X連接(填“X”或“Y”).
(2)實驗后發(fā)現(xiàn)陰極碳棒上除了附著有紅色物質(zhì),還附著有少量白色物質(zhì).查閱資料顯示:
物質(zhì)名稱及化學式氯化亞銅CuCl堿式氯化銅Cu2(OH)3Cl
性質(zhì)白色固體、不溶水綠色固體、不溶水
化學小組分析提出:①白色物質(zhì)為CuCl.
②紅色物質(zhì)可能有Cu;或者Cu2O;或者二者混合物.
實驗Ⅱ為探究陰極碳棒上附著的紅色、白色物質(zhì),設計了如下實驗:取出陰極碳棒,洗滌、干燥、稱其質(zhì)量為W1g,并將其放入圖2所示裝置b中,進行實驗.
實驗中,碳棒上的白色物質(zhì)完全變?yōu)榧t色,無水硫酸銅不變色,d中出現(xiàn)白色沉淀;實驗結束時,繼續(xù)通H2直至碳棒冷卻后,稱量其質(zhì)量為W2g.
(3)無水硫酸銅的作用是檢驗紅色物質(zhì)中有無Cu2O.
(4)裝置b中發(fā)生反應的化學方程式是2CuCl+H2=2Cu+2HCl.
(5)電解CuCl2溶液時,陰極上產(chǎn)生白色物質(zhì)的原因為(用電極反應式解釋)Cu2++e-+Cl-=CuCl↓;陰極上產(chǎn)生白色物質(zhì)的物質(zhì)的量是$\frac{W{\;}_{1}-W{\;}_{2}}{35.5}$mol.
實驗Ⅲ測定漂白液中NaClO的濃度:準確移取20.00mL洗氣瓶內(nèi)混合溶液,加入適量的H2O2溶液,搖勻,滴加2~3滴酚酞試液,用 n mol•L-1鹽酸滴定至終點,消耗鹽酸V mL.
(6)用化學方程式表示加入H2O2溶液的作用NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O.
(7)若忽略洗氣瓶內(nèi)的副反應及體積變化,漂白液中NaClO的濃度為$\frac{20m-nV}{40}$mol•L-1

分析 (1)氯離子在陽極失電子生成氯氣,氯氣用氫氧化鈉溶液吸收;
(2)依據(jù)可能和假設紅色物質(zhì)可能為銅或氧化亞銅;
(3)無水硫酸銅不變色說明陰極碳棒上的產(chǎn)物與氫氣反應產(chǎn)物中沒有水;
(4)裝置b中發(fā)生反應的化學方程式為氯化亞鐵與氫氣反應生成銅和氯化氫;
(5)電極氯化銅溶液陰極銅離子得到電子生成銅離子和氯化亞銅,據(jù)此寫成電極反應的離子方程式;依據(jù)反應2CuCl+H2=2Cu+2HCl,反應前后固體質(zhì)量變化為氯元素質(zhì)量分析計算;
(6)NaClO與H2O2反應生成氧氣、NaCl和水,防止鹽酸滴定時與NaClO反應;
(7)根據(jù)鈉元素守恒和氯元素守恒:n(NaOH)=2n(NaClO)+n(NaCl),n(NaCl)是滴定生成鹽酸與NaOH反應生成的,結合滴定時消耗的鹽酸計算.

解答 解:(1)氯離子在陽極失電子生成氯氣,氯氣用氫氧化鈉溶液吸收,所以氯氣在X處流出進入W,
故答案為:X;
(2)②依據(jù)假設和物質(zhì)現(xiàn)象分析,紅色物質(zhì)可能為Cu或Cu2O、或二者都有,
故答案為:Cu;
(3)由于無水硫酸銅不變色,證明b中反應產(chǎn)物沒有水生成,碳棒上的紅色物質(zhì)中沒有氧元素,一定不會含有氧化亞銅,一定含有銅,則無水硫酸銅來檢驗紅色物質(zhì)中有無Cu2O,
故答案為:檢驗紅色物質(zhì)中有無Cu2O;
(4)裝置b中發(fā)生反應為CuCl與氫氣反應,反應的化學方程式為:2CuCl+H2=2Cu+2HCl,
故答案為:2CuCl+H2=2Cu+2HCl;
(5)電解CuCl2溶液時,陰極上發(fā)生的反應為銅離子得到電子生成銅:Cu2++2e-=Cu和銅離子失去電子生成氯化亞銅:Cu2++e-+Cl-=CuCl↓;2CuCl+H2=2Cu+2HCl,反應前后固體質(zhì)量變化為氯元素質(zhì)量,白色固體為CuCl,所以n(CuCl)=n(Cl)=$\frac{W{\;}_{1}-W{\;}_{2}}{35.5}$mol,
故答案為:Cu2++e-+Cl-=CuCl↓;$\frac{W{\;}_{1}-W{\;}_{2}}{35.5}$mol;
(6)NaClO與H2O2反應生成氧氣、NaCl和水,防止鹽酸滴定時與NaClO反應,其反應的方程式為:NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O;
故答案為:NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O;
(7)根據(jù)鈉元素守恒和氯元素守恒:n(NaOH)=2n(NaClO)+n(NaCl),n(NaCl)是滴定生成鹽酸與NaOH反應生成的,
則0.1m×$\frac{20mL}{100mL}$=2n(NaClO)+nV×10-3,則n(NaClO)=$\frac{1}{2}$(0.02m-nV×10-3)mol,
所以c(NaClO)=$\frac{\frac{1}{2}×(0.02m-nV×10{\;}^{-3})}{0.02}$=$\frac{20m-nV}{40}$mol/L;
故答案為:$\frac{20m-nV}{40}$.

點評 本題考查物質(zhì)的檢驗與鑒別,題目難度中等,試題綜合性強,有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力,提高學生的應試能力和學習效率.該類試題需要注意的是進行物質(zhì)的檢驗時,要依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應,選擇適當?shù)脑噭┖头椒ǎ?/p>

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.有一白色固體粉末可能是碳酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鈉中的一種或二種,某興趣小組擬對該樣品進行探究.
(1)取少量樣品溶解于水.溶解所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒;
(2)如果要檢驗該樣品是否含有硫酸鈉,檢驗的方法如下:取少量(1)的溶液加足量的鹽酸,充分反應后(或無明顯現(xiàn)象)再加少量的BaCl2溶液,若有沉淀出現(xiàn)說明樣品中有Na2SO4,若無沉淀,則說明說明樣品中沒有Na2SO4;(寫出試劑、現(xiàn)象、結論)
(3)取適量固體樣品加入過量鹽酸中,有氣體放出.若要檢驗放出氣體的組成,從以下限定試劑中選擇合適的試劑設計一個組合實驗分析該混合氣體的組成,簡要寫出實驗方案、現(xiàn)象和結論.
限定試劑:品紅溶液、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、氫氧化鈉濃溶液、飽和NaHCO3溶液.
將混合氣體依次通過盛有品紅溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水的洗氣瓶.(可不填滿空)

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.硫在自然界中以游離態(tài)和多種化合態(tài)形式出現(xiàn).硫的化合物大多具有氧化性或還原性.許多金屬硫化物難溶于水.
完成下列填空:
(1)室溫下,已知:H2S:K1=1.3×10-7     K2=7.1×10-15
                 H2CO3:K1=4.3×10-7          K2=5.6×10-11
(2)向ZnSO4溶液中滴加飽和H2S溶液,沒有沉淀生成,繼續(xù)滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀.用電離平衡原理解釋上述現(xiàn)象.電離方程式為:H2S?HS-+H+,HS-?H++S2-,飽和H2S溶液中電離產(chǎn)生的S2-很少,因此沒有沉淀,加入氨水后,促進H2S的電離,S2-濃度增大,有沉淀生成
(3)將黑色的Fe2S3固體加入足量鹽酸中,溶液中有淡黃色固體生成,產(chǎn)物有硫、氯化亞鐵、硫化氫.過濾,微熱濾液,然后加入過量的氫氧化鈉溶液,可觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色絮狀沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色沉淀.
(4)硫化氫具有還原性,可以和許多氧化劑反應.在酸性條件下,H2S和KMnO4反應生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,寫出該反應的化學方程式3H2SO4+5H2S+2KMnO4=5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

10.蔗糖的化學式是:C12H22O11;淀粉的化學式:(C6H10O5n;
氨基酸的結構簡式是:H2N-CHR-COOH羧基的結構簡式:-COOH;
羥基的結構簡式:-OH;醛基的結構簡式:-CHO.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.恒溫條件下,往容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.4mol的N2和1.6mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),反應中NH3物質(zhì)的量變化情況如圖:下列說法不合理的是( 。
A.其它條件不變,若改用5L容器達到平衡需要的時間將大于10min
B.N2平衡轉化率為25%
C.平衡時氣體總壓強為開始時的90%
D.反應前10min反應速率v(H2)=0.01mol?L-1?min-1

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.在一定體積的密閉容器中進行某化學反應,其平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$.
化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表:
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g).
(2)該反應為吸熱反應(填“吸熱”或“放熱”).
(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是BC(多選扣分).
A.容器中壓強不變                  B.混合氣體中 c(CO)不變
C.υ(H2)=υ(H2O)              D.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),試判斷此時的溫度為830℃.
(5)某溫度下,將CO和水蒸氣各1mol置于體積為1L的密閉容器中反應,達到平衡后測得CO2為0.5mol,再通入4mol水蒸氣,達到新的平衡后CO2的物質(zhì)的量等于$\frac{5}{6}$mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.下列分散系屬于膠體的是( 。
A.FeCl3溶液B.CuSO4溶液C.碘酒D.有色玻璃

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.下列關于純凈物、混合物、強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)和非電解質(zhì)的正確組合是( 。
                      純凈物混合物強電解質(zhì)弱電解質(zhì)非電解質(zhì)
A鹽酸漂白粉蘇打氨氣
B氫氧化鋇氫氧化鐵膠體硫酸鋇氨水乙醇
C明礬水煤氣硫酸醋酸干冰
D石灰石水玻璃氯化鈣氫氧化鋁碳酸鈣
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

12.從薄荷油中得到一種烴A(C10H16),叫α非蘭烴,與A相關反應如圖:

已知:
(1)H的分子式為C10H20
(2)B所含官能團的名稱為羰基、羧基.
(3)含兩個-COOCH3基團的C的同分異構體共有4種(不考慮手性異構),其中核磁共振氫譜呈現(xiàn)2個吸收峰的異構體的結構簡式為
(4)B→D,D→E的反應類型分別為加成反應、取代反應.
(5)G為含六元環(huán)的化合物,寫出其結構簡式:
(6)寫出E→F的化學反應方程式:
(7)A的結構簡式為,A與等物質(zhì)的量的Br2進行加成反應的產(chǎn)物共有3種(不考慮立體異構).

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