题目内容

纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：

方法Ⅰ
 		用炭粉在高温条件下还原CuO
 
方法Ⅱ
 		电解法，反应为2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。
 
方法Ⅲ
 		用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2
 
 
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成        而使Cu2O产率降低。
（2）已知：2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s)   △H =-akJ·mol-1
C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)      △H =-bkJ·mol-1
Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s)    △H =-ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H =     kJ·mol-1。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示，该电池的阳极生成Cu2O反应式为                。

（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该制法的化学方程式为            。
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
水蒸气的浓度（mol/L）随时间t(min)变化如下表所示。
序号
 		温度
 		0
 		10
 		20
 		30
 		40
 		50
 
①
 		T1
 		0.050
 		0.0492
 		0.0486
 		0.0482
 		0.0480
 		0.0480
 
②
 		T1
 		0.050
 		0.0488
 		0.0484
 		0.0480
 		0.0480
 		0.0480
 
③
 		T2
 		0.10
 		0.094
 		0.090
 		0.090
 		0.090
 		0.090
 
下列叙述正确的是        （填字母代号）。
A．实验的温度T2小于T1
B．实验①前20 min的平均反应速率v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1 
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高

（1）铜（或Cu）
（2）-（a+b-2c）kJ/mol（或2c–a-b）
（3）2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O
（4）4Cu(OH)2 + N2H42Cu2O + N2↑ + 6H2O  
（5）C

解析

练习册系列答案
相关题目

如图为电解装置，X、Y为电极材料，a为电解质溶液。

（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，电解一段时间后:
X电极附近可观察到的实验现象是                                               ；
写出Y电极的电极反应式                                                           。
（2）若要实现Cu  +H2SO4＝CuSO4+H2↑，
则Y电极材料是                                               ；
写出X电极的电极反应式                                        。
（3）若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为                       ，反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2.16g，则该过程理论上通过电流表的电子数为                           。
（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，电解一段时间后，溶液的pH           （填“增大”“不变”“减小”），若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入                                        。

Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器．该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2 ==="4LiCl" ＋S ＋SO2
请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为__________，发生的电极反应为__________________；
（2）电池正极发生的电极反应为_________________________________________；
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成．如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_______________________________________，
反应的化学方程式为______________________________________________；
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是
_______________________________________________________________________。

（17分）减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)  ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为                          。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是    （填序号）：
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总＝　　 　　　。
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为　　     。
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化硝化法中，用H2将NO还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则该反应离子方程式为               。
②电化学降解NO的原理如右图所示，电源正极为    （填“a”或“b”）；若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O，则阴极反应式为                  。

（15分）氯化亚铜（CuCl）是一种白色固体，微溶于水，不溶于酒精。研究该物质的应用新领域、生产新方法及生产过程中的环保新措施都具有重要意义。
（1）镁—氯化亚铜海水电池，可用于鱼雷上。该电池被海水激活时，正极导电能力增强，同时产生气泡，则正极上被还原的物质有     、     （填化学式）。
（2）工业上以铜作催化剂，氯代甲烷和硅粉反应合成甲基氯硅烷的过程中产生大量废渣（主要成分为硅粉、铜、碳等）。某课外小组以该废渣为原料制CuCl，流程示意图如下：

回答下列问题：
①氯代甲烷有4种，其中属于重要工业溶剂的是           （写出化学式）。
②“还原”阶段，SO32－将Cu2＋还原得[CuCl2]－，完成下列离子方程式。
Cu2＋+Cl－+SO32－+    ＝[CuCl2]－+    +    
③在稀释过程中存在下列两个平衡：
ⅰ [CuCl2]－CuCl＋Cl－    K＝2.32
ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)＋Cl－   Ksp＝1.2×10－6
当[CuCl2]－完成转化时（c([CuCl2]－)≤1.0×10－5 mol·L－1），溶液中c(Cu＋)≥   。
④获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时，常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是    （写一点）。
（3）工业生产CuCl过程中产生浓度为2～3 g·L－1的含铜废水，对人及环境都有较大的危害，必须进行回收利用。用萃取法富集废水中的铜，过程如下：

①实验室完成步骤ⅰ时，依次在分液漏斗中加入曝气后的废水和有机萃取剂，经振荡并       后，置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先       ，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
②写出步骤ⅱ的离子方程式：               。

（9分）下图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。
请回答下列问题：

（1）当电极a为Al，电极b为Cu，电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：      。
（2）当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置        
（填“能”或“不能”）形成原电池，若不能，请说明理由；若能，请指出正、负极材料：          。当反应中收集到标准状况下224mL气体时，消耗的电极质量为       g。
（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O2）反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，甲烷为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液；则甲烷应通入            极（填a或b，下同），电子从        极流出，电解质溶液中OH－向       极移动。

向8 g某二价金属的氧化物固体中加入稀硫酸,使其恰好完全溶解,已知消耗硫酸的体积为100 mL,在所得溶液中插入铂电极进行电解,通电一定时间后,在一个电极上收集到224 mL(标准状况)氧气,在另一个电极上析出该金属1.28 g。
(1)根据计算确定金属氧化物的名称。
(2)求通电后硫酸溶液的物质的量浓度(溶液体积按100 mL计算)。

某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空：
    
（1）图2 是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
（2）写出正、负极反应的方程式。正极：                ，负极：               。
（3）按图1装置实验，约8分钟才看到的导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是                 。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
（4）升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施        （填“可行”或“不行”）。
（5）有同学观察到图1装置在组装时就会使导管中液面低于试管中液面，导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时，使导管中液面低于试管中液面的原因是      。消除这一现象的简单操作是                                                      。

下列烷烃在光照下与氯气反应，只能生成一种一氯代烃的是

A．CH3CH3B．CH3CH2CH3C．CH3CH2CH2CH3D．CH3CH2 CH2CH2CH3

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