题目内容

6．纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，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：2Cu+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$
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，其原因是反应不易控制，易还原产生Cu．
（2）己知：2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Cu2O（s）△H=-akJ•mol-1
C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（s）△H=-bkJ•mol-1
Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（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=2c-a-bkJ•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，该电池的阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O．
（4）方法III为加热条件下用液态拼（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4Cu（OH）2+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+6H2O．
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
2H2O（g）$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2（g）+O2（g）△H＞0
水蒸气的浓度随时间t变化如表所示．
序号
0		1020304050
①T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
②T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
③T20.100.0940.0900.0900.0900.090
下列叙述正确的是AC（填字母代号）．
A．实验温度：T1＜T2  
B．实验①前20min的平均反应速率v（O2）=7×10-5mol/（L•min）
C．实验②比实验①所用的催化剂效率高
（6）25℃时，向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.02mol/L盐酸，生成沉淀．若已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，则此时溶液中的c（Ag+）=1.8×10-7mol/L．（体积变化忽略不计）若再向沉淀生成后的溶液中加入100mL0.001mol/L盐酸，是否继续产生沉淀否（填“是”或“否”）．

分析 （1）用炭粉在高温条件下还原CuO容易生成Cu；
（2）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数作相应的加减；
（3）阳极发生氧化反应，碱性条件下Cu在阳极失去电子得到Cu2O与H2O；
（4）液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2，根据得失电子守恒分析；
（5）A．根据温度对化学平衡移动的影响知识来回答；
B．根据反应速率v=$\frac{△c}{△t}$来计算；
C．催化剂不会引起化学平衡状态的改变，会使反应速率加快；
（6）计算溶液混合后，不发生反应时c（Ag+）、c（Cl-），令平衡时溶液中Ag+的浓度为xmol/L，根据反应Ag+（aq）+Cl-（aq）?AgCl（s），表示出平衡时c（Ag+）、c（Cl-），代入溶度积常数列方程计算；
再计算混合后溶液，不发生反应时c（Ag+）、c（Cl-），计算离子浓度积，与溶度积比较，判断是否产生沉淀．

解答 解：（1）用炭粉在高温条件下还原CuO容易生成Cu，反应不易控制生成Cu2O；
故答案为：反应不易控制，易还原产生Cu；
（2）①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Cu2O（s）△H=-akJ•mol-1，
②C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-bkJ•mol-1，
③Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CuO（s）△H=-ckJ•mol-1
由盖斯定律可知，①-③×2+②得2CuO（s）+C（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=2c-a-bkJ•mol-1；
故答案为：2c-a-b；
（3）阳极发生氧化反应，碱性条件下Cu在阳极失去电子得到Cu2O与H2O，阳极电极反应式为：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，
故答案为：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O；
（4）液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2，其反应的方程式为：4Cu（OH）2+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+6H2O；
故答案为：4Cu（OH）2+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+6H2O；
（5）A、实验温度越高，达到化学平衡时水蒸气转化率越大，②和③相比，③转化率高，所以T2＞T1，故A正确；
B、实验①前20min的平均反应速率 v（O2）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.05mol/L-0.0486mol/L}{2}}{20min}$=3.5×10-5 mol•L-1 min-1，故B错误；
C、①②化学平衡状态未改变，②反应速率加快，先到达平衡，则实验②比实验①所用的催化剂效率高，故C正确．
故选AC；
（6）溶液混合后，不发生反应时c（Ag+）=$\frac{1′}{2}$×0.018mol•L-1=0.009mol•L-1、c（Cl-）=$\frac{1}{2}$×0.02mol•L-1=0.01mol•L-1，令平衡时溶液中Ag+的浓度为xmol/L，
       Ag+（aq）+Cl-（aq）?AgCl（s）
（0.009-x）mol/L      （0.009-x）mol/L
反应后溶液中c（Cl-）=0.01mol/L-（0.009-x）mol/L=（0.001+x）mol/L，故x×（0.001+x）=1.8×10-10，由于0.009×0.01=9×10-5＞1.8×10-10，故0.001+x≈0.001，解得x≈1.8×10-7，
再向反应后的溶液中加入100mL0.001mol•L-1盐酸，不发生反应时c（Ag+）=$\frac{1}{2}$×1.8×10-7mol•L-1=9×10-8mol•L-1、c（Cl-）=$\frac{1}{2}$×[（0.001+1.8×10-7+0.001]mol•L-1≈0.001mol•L-1，而离子浓度积=0.001×9×10-8=0.9×10-10＜1.8×10-10，故没有沉淀产生，
故答案为：1.8×10-7mol/L；否．

点评 本题考查盖斯定律的应用、电解原理的应用、氧化还原反应方程式的书写和配平、化学反应速率的计算以及化学平衡移动、平衡常数、溶度积的应用等，题目综合性较大，难度中等，是对知识的综合运用，注意基础知识的理解掌握．

练习册系列答案
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11．下列叙述正确的是（　　）
A．做“钠与水的反应”实验时．切取绿豆大小的金属钠，用滤纸吸干表面煤油，放入烧杯中，滴入两滴酚酞溶液，再加入少量水，然后观察并记录实验现象
B．将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，振荡，静置；下层液体显紫红色；则氧化性：Fe3+＞I2
C．测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3 溶液的pH；前者pH 比后者的大；则非金属性：S＞C
D．溴乙烷与 NaOH 溶液共热后，加入AgNO3溶液；未出现淡黄色沉淀；说明溴乙烷没有水解
17． 50ml 0.50mol•L-1盐酸与50mL 0.55mol•L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热．回答下列问题：
（1）从实验装置上看，该图中有两处未画出，它们是①环形玻璃搅棒
②硬纸板（盖板），若没有这两个装置会造成最高温度读数偏小（填“增   大”、“减小”或“无影响”）；测得的中和热数值将偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（2）若用浓硫酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热的数值会偏高（填偏高、偏低、或不变），其原因是由于浓硫酸溶于水放热．
14．把一定质量的铝粉放入200mL 2mol/L的氢氧化钠溶液中，铝粉完全溶解，得到6.72LH2（标准状况下）．试计算（要求：所有计算过程都必须带单位）：
（1）所加铝粉的质量．
（2）反应后溶液中NaOH的物质的量浓度（溶液体积变化忽略不计）．
1．50mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热．试回答下列问题：
（1）如果将环形玻璃搅拌棒改为环形金属（如铜）棒，对求得中和热数值的影响是偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
（2）如果改用60mL 1.0mol•L-1盐酸跟50mL 1.1mol•L-1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量增加（填“增加”、“减少”或“不变”），所求中和热数值不变（填“增加”、“减少”或“不变”）；
（3）不能用Ba（OH）2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液，理由是H2SO4与Ba（OH）2反应生成的BaSO4沉淀时也有能量变化（或放热）；
（4）该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50mL，并记录如表原始数据．
 实验序号起始温度t1/℃终止温度（t2）℃温差（t2•t1）℃
 盐酸 NaOH溶液 平均值
 1 25.1 24.9 25.0 31.7 6.7
 2 25.1 25.1 25.1 31.9 6.8
 3 25.1 25.1 25.1 32.0 6.9
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g/cm3，中和后混合液的比热容C=4.184×10-3 kJ/（g•℃），则该反应的中和热为△H=-56.06kJ/mol（保留小数点后一位）．
（5）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是acd（填字母）．
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度．
11．表是元素周期表的一部分，针对表中①～⑩中元素，用元素符号或化学式填空回答以下问题：
主族
周期		ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
二①②
三③④⑤⑥⑦⑧
四⑨⑩
（1）在①～⑦元素中，原子半径最小的是F；原子半径最大的是K，其离子结构示意图为
（2）①～⑩元素的最高价氧化物对就的水化物中酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH；
（3）按要求写出下列两种物质的电子式：①的氢化物；⑨的最高价氧化物对应的水化物；
（4）在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是Cl2，可用1个化学反应说明该事实（写出反应的化学方程式）：Cl2+2KBr═2KCl+Br2．
18．已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D是地壳中含量最多的金属元素．下列说法正确的是（　　）
A．元素C、D、E的最高价氧化物对应的水化物之间两两都可以发生反应
B．1mol由元素A、B组成且含有18 mol e-的化合物只有一种
C．含D元素的盐溶液只能显酸性，不可能显碱性
D．化合物AE与CE含有相同类型的化学键
15．从银铜合金废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图：

已知：①铝元素在溶液中的存在形态与溶液pH的关系如图所示．

②室温时，Cu（OH）2的溶度积Ksp=2.0×10-20，当溶液中某种离子浓度小于1.0×10-5mol/L时，认为该离子沉淀完全，lg5=0.7．
③Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃．
请回答下列问题：
（1）电解精炼银时，粗银做阳极（填“阴”或“阳”），电解质选用AgNO3溶液，阴极电极反应为Ag++e-=Ag．
（2）在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，使溶液的pH范围在6.65-12，若控制不当，使NaOH过量可能会引起的反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（3）煅烧过程中发生多步反应，写出最终生成CuAlO2的反应的化学方程式：2Al2O3+4CuO=4CuAlO2+O2．
（4）若银铜合金中铜的质量分数为64%，理论上1.0kg废料中的铜可完全转化为CuAlO2，至少需要1.0mol•L-1的Al2（SO4）3溶液5L．
16．已知伞形酮可用雷琐苯乙酮和苹果酸在一定条件下反应制得．

下列说法中正确的是（　　）
A．一分子雷琐苯乙酮含有3个碳碳双键
B．苹果酸的一种缩聚产物是
C．1mol伞形酮与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2mol NaOH
D．雷琐苯乙酮、苹果酸、伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应

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