(14分)CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。(1)某同学配制CuSO4溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结

(14分)CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。(1)某同学配制CuSO4溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结

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(14分)CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
(1)某同学配制CuSO4溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解,于是对悬浊液加热,结果发现浑浊更明显了,随后,他向烧杯中加入了一定量的      溶液,得到了澄清的CuSO4溶液。
(2)该同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究。

①图一是根据反应Zn + CuSO4== Cu + ZnSO4设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是       ,盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时K+      移动(填“甲”或“乙”)。
②图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是       (填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是        ;当铜电极的质量减轻3.2g,则消耗的CH4在标准状况下的体积为      L。
(3)反应一段时间后,燃料电池的电解质溶液完全转化为K2CO3溶液,以下关系正确的是     
A.c(K+)+c(H+)=c(HCO3-)+ c(CO32-)+c(OH-)
B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C.c(K+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)
D.c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)
E.c(K+)= 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)
答案
(14分)
(1)硫酸(2分)
(2)①Cu2+ + 2e-== Cu(2分),乙(2分)
②O2,CH4-8e+10OH=CO32+7H2O,0.28L(各2分,共6分)
(3)AD(2分)
解析

举一反三
在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式__________________________________________。
(2)已知H2O(l)====H2O(g);△H=+44kJ·mol-1,则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是________kJ。
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是________________________。
(4)已知N2(g)+2O2(g)="===2" NO2(g);△H="+67.7" kJ·mol-1, N2H4(g)+O2(g)="==" N2(g)+2H2O (g);△H="-534" kJ·mol-1,根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_______________________________________。
(5)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________________________
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下列每组物质发生所述变化克服的作用属于同种类型的是(    )
A.氯化铝和干冰升华B.钠和硫熔化
C.食盐和氯化氢溶解于水D.二氧化硅和二氧化硫熔化

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(15分)二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g)         ΔH=+37 kJ·mol-1
② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g)  ΔH=+49 kJ·mol-1
③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)         ΔH=+41.3 kJ·mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为
                                                                
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为
                                                                
(3)下列采取的措施和解释正确的是           。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生 
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响
(4)在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
容器



反应物投入量
1mol CH3OCH3、1mol H2O
2mol CH3OH
1mol CH3OH
CH3OH的浓度(mol/L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
吸收a kJ
放出b kJ
放出c kJ
平衡时体积(L)
V1
V2
V3
反应物转化率
α 1
α 2
α 3
下列说法正确的是          。(填字母序号)
A. a+2c="37 "      B. α1 + α2="1"       C. V1 > V3      D. c1=2c3
(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是                                             
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下列说法正确的是
A.对于,若向一密闭容器中加入1mol和0.5mol充分反应后,放出的热量为0.5
B.热化学方程式中的化学计量数表示相应物质的物质的量,不能用分数表示
C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
D.小苏打在水中的电离方程式:

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(15分)Ⅰ某化学过程的示意图如图所示。在装置工作过程中,甲池的总反应式为:

试回答下列问题:
(1)甲池溶液中的移向       (填“a”或“b”)电极,
乙池溶液中的移向    (填“ A”或“B”)电极;
(2)电极a上发生的电极反应式为                               
(3)乙池中发生反应的离子方程式为                               
(4)当电极A处得到0.71g产物时,甲池中理论上消耗       (标准状况下)。如何检验A处的产物                                                         
Ⅱ某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知, 熔点、沸点数据如下:
物质
Al



熔点/℃
660
2054
153
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
-

(1)      某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理         (填“合理”或“不合理”)
(2)      用一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂          ,反应的离子方程式为                            
(3)      实验室溶解该熔融物,下列试剂中最适宜的试剂是      
A.浓硫酸        B.稀硫酸       C.稀硝酸        D. 氢氧化钠溶液
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