CuSO4溶液是中學化學及工農業生產中常見的一種試劑。(1)某同學配製CuSO4溶液時，向盛有一定量硫*銅晶體...

問題詳情：

CuSO4溶液是中學化學及工農業生產中常見的一種試劑。

(1)某同學配製 CuSO4 溶液時，向盛有一定量硫*銅晶體的燒杯中加入適量的蒸餾水，並不斷攪拌，結果得到懸濁液。他認為是固體沒有完全溶解，於是對懸濁液加熱，結果發現渾濁更明顯了，原因是______________________，最後，他向燒杯中加入了一定量的_______溶液，得到了澄清的CuSO4溶液。

(2)該同學利用製得的 CuSO4溶液，進行以下實驗探究。

①圖一是根據反應 Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 設計成的鋅銅原電池。電解質溶液乙是_______溶液；Cu極的電極反應式是_________________。

②圖二中，I 是**燃料電池（電解質溶液為 NaOH 溶液）的結構示意圖，該同學想在Ⅱ中實現鐵上鍍銅，則b處通入的是__________（填“CH4”或“O2”）， a 處電極上發生的電極反應式是____；鐵為電解池的____極，當銅電極的質量減輕 3.2 g，則消耗的 CH4在標準狀況下的體積為____L。

(3)反應一段時間後，生成的 Na2CO3 溶液（溶質僅為 Na2CO3）中存在的關係正確的是____。

A．c(Na+)=c(HCO3-)=c(OH-)=c(H+)          B．c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)

C．c(Na+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)           D．c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)

【回答】

Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+△H>0，加熱促進了Cu2+水解，生成了更多的難溶物Cu(OH)2    H2SO4    CuSO4    Cu2++2e-=Cu    O2    CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O    *    0.28    BD   

【解析】

（1）硫*銅為強*弱鹼鹽，水解呈**，Cu2++2H2O⇌Cu（OH）2+2H+，加熱促進銅離子水解，生成了更多的難溶物Cu（OH）2，配製水解呈**的溶液時應在相應*的稀溶液中溶解，防止水解，硫*銅為強*弱鹼鹽，銅離子在溶液中發生水解生成*氧化銅，應加入硫*使其溶解，故*為Cu2++2H2O⇌Cu（OH）2+2H+，加熱促進銅離子水解，生成了更多的難溶物Cu（OH）2；硫*；

（2）①根據反應Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4，結合圖一可知，Zn為負極，Cu為正極，電解質為CuSO4，銅離子在Cu電極上得電子析出Cu，電極反應式為Cu2++2e-═Cu，故*為CuSO4；Cu2++2e-═Cu；

②**鹼*燃料電池為電源，總電極反應式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，電鍍時，鍍件鐵作電解池的*極，連線**燃料電源的負極，所以a應通入CH4，鍍層金屬作電解池的陽極，發生氧化反應，連線**燃料電源的正極，所以b應通入O2．所以**鹼*燃料電池a處電極上CH4放電，發生氧化反應，電極反應式是CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，根據電子轉移守恆8n（CH4）=2n（Cu）=2×=0.1mol，所以n（CH4）= mol，所以v（CH4）=mol×22.4L/mol=0.28L，故*為O2；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；*；0.28；

(3)A. Na2CO3 溶液水解顯鹼*，c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(OH-)＞c(H+)，錯誤； B. 根據質子守恆，c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)，正確；C. Na2CO3 溶液水解顯鹼*，c(OH-) >c(H+)，錯誤； D. Na2CO3 溶液水解顯鹼*，且一級水解大於二級水解，c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)，正確；故選BD。

知識點：銅及其化合物

題型：實驗,探究題