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 ▲ 。
(2)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H = -169kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)="CO(g) " △H = -110.5kJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)="CuO(s) " △H = -157kJ·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:
△H>0,水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
下列叙述正确的是 ▲ (填字母代号)。
A.实验的温度:T2<T1
B.实验①前20 min的平均反应速率v(H2)=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
【改编】现有A、B、C、D四种短周期主族元素,其原子序数依次增大。已知A、C位于同一主族,A在周期表中原子半径最小。B、D的最外层电子数相等,且B、D的原子序数之和为A、C原子序数之和的两倍。请回答下列问题:
(1)元素D在周期表中的位置是________________________。
(2)C2B2晶体中阴阳离子个数比为__________;请写出C2B2与A2B反应的化学方程式____________。
(3)元素B、C形成的简单离子中半径较大的是_________(写电子式)。
(4)C2D的溶液中各离子浓度由小到大的关系为 。
(5)如图所示以铂作电极,以C、D两元素的最高价氧化物的水化物X、Y的溶液作为电解质溶液,A、B元素的单质分别在两电极上发生原电池反应,则通入A单质的电极反应式为_________,通入B单质的X溶液的pH将__________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
[化学——选修5:有机化学基础]以甲苯为原料可以合成某种食用香料(有机物G)和某种治疗肺结核药物的有效成分(有机物PAS-Na)的路线如下:

回答下列问题:
(1)由B生成C的反应类型是 。
(2)肉桂酸中含氧官能团的名称是 。
(3)写出由A生成B的化学方程式: 。
(4)质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式: 。
(5)当试剂d过量时,可以选用的试剂d是 (填字母序号)。
a.NaOH b.Na2CO3 c.NaHCO3
(6)写出C与NaOH反应的化学方程式: 。
(7)在肉桂酸分子中碳碳双键催化加氢后得到化合物X(分子式为C9H10O2),X有多种同分异构体,符合下列条件的有 种。
a.苯环上有两个取代基;
b.能发生银镜反应;
c.与Na作用有H2产生
[化学——选修3:物质结构与性质]已知A、B、C、D四种短周期元素,它们的核电荷数依次增大。A与C原子的基态电子排布中L能层都有两个未成对电子,C、D同主族。 E、F都是第四周期元素,E原子的基态电子排布中有4个未成对电子,F原子除最外能层只有1个电子外,其余各能层均为全充满。根据以上信息填空:
(1)基态D原子中,电子占据的最高能层符号 ,该能层具有的原子轨道数为 。
(2)E2+离子的价层电子排布图是 ,F原子的电子排布式是 。
(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为 ,B元素的气态氢化物的VSEPR模型为 。
(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB-互为等电子体,它们结构相似,DAB-的电子式为 。
(5)配合物甲的焰色反应呈紫色,其内界由中心离子E3+与配位体AB-构成,配位数为6,甲的水溶液可以用于实验室中E2+离子的定性检验,检验E2+离子的离子方程为 。
(6)某种化合物由D,E,F三种元素组成,其晶胞如图所示,则其化学式为 ,该晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直,根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度d= g/cm3。(保留两位小数)
尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l) + H2O (l)ΔH<0。回答下列问题:
已知工业上合成尿素分两步进行,相关反应如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s)ΔH1<0
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)
CO(NH2)2(l)+ H2O (l)ΔH2>0
(1)下列示意图中[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示NH3COONH4(s),c表示CO(NH2)2(l)+H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是(填序号) 。
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在恒定温度下,将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经20min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如下图所示。
从图中得知∆c(CO2)=0.2mol/L,则v(CO2)= ∆c(CO2)/t= 0.01mol·L-1·min-1。
①在上述条件下,从反应开始至20min时,二氧化碳的平均反应速率为 。
②为提高尿素的产率,下列可以采取的措施有 。
| A.缩小反应容器的容积 |
| B.升高温度 |
| C.平衡体系中及时分离出CO(NH2)2 |
| D.使用合适的催化剂 |
③该反应的平衡常数表达式K= ;若升高体系的温度,容器中NH3的体积分数将 (填“增加”、“减小”或“不变”)。
④若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳,在40min时重新达到平衡,请在上图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线。
【改编】五种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。
| 阳离子 |
Na+Al3+ Fe3+Cu2+、 Ba2+ |
| 阴离子 |
OH-Cl-CO32-NO3-SO4- |
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体;
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加500mL1.6 mol·L-1稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、D的化学式为:A ;D 。
(2)写出步骤①中生成沉淀的反应的离子方程式 。
(3)E溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为 。若向E的饱和溶液中通入足量的CO2,现象是 ,原因是 (用化学方程式及必要的文字说明解释)。
(4)步骤⑤中Cu片 (填“能”或“不能”)完全溶解。产生的有害气体可用 吸收。
(5)若用惰性电极电解A和B的混合溶液,溶质的物质的量均为0.1 mol,请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水)。