纳米级Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。
Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备
（1）四种制取Cu2O的方法如下：
①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；
②最新实验研究用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。
已知：N2H4(l)+O2(g)
N2(g)+2H2O(l) △H="-a" kJ/mol
Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l) △H="b" kJ/mol
4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g) △H="c" kJ/mol
则该方法制备Cu2O的热化学方程式为 。
③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H2O
Cu2O+H2↑，则阳极反应式为： 。
④还可采用Na2SO3还原CuSO4法：将Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式： 。
Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用
（2）用制得的Cu2O进行催化分解水的实验
①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：
2H2O(g)
2H2(g)＋O2(g) △H＝＋484 kJ·mol－1
T1温度下不同时段产生O2的量见下表：
| 时间/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
| n(O2)/mol |
1.0 |
1.6 |
2.0 |
2.0 |
前20 min的反应速率v(H2O)＝ ；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝ ；若T2温度下K＝0.4，T1 T2（填>、<、=）
②右图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为 ，t2时改变的条件可能为 ；若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为 ；
③用以上四种方法制得的Cu2O在其它条件相同下分别对水催化分解，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是 。
A．方法③、④制得的Cu2O催化效率相对较高
B．方法④制得的Cu2O作催化剂时，水的平衡转化率最高
C．催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有
D．Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度
难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 
2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4
＋2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得，随着温度升高，
①________________________________________________________，
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋
CaCO3(s)＋
已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，
Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
环境中常见的重金属污染物有：汞.铅.锰.铬.镉。处理工业废水中含有的
和
，常用的方法有两种。
方法1 还原沉淀法该法的工艺流程为
。
其中第①步存在平衡2(黄色)＋2H＋
(橙色)＋H2O。
(1)写出第①步反应的平衡常数表达式_________________________________。
(2)关于第①步反应，下列说法正确的是________。
A．通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达平衡状态
B．该反应为氧化还原反应
C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色
(3)第②步中，还原0.1 mol ，需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外，还可能生成的沉淀为________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝10－32，当c(Cr3＋)降至10－5 mol·L－1时，认为c(Cr3＋)已经完全沉淀，现将第③步溶液的pH调至4，请通过计算说明Cr3＋是否沉淀完全(请写出计算过程)：______________________________________________。
方法2 电解法
(5)实验室利用如图装置模拟电解法处理含的废水，电解时阳极反应式为________，阴极反应式为________，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因是________________________。
pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol·L-1,则该溶液中溶质的pC=-lg(1×10-3)=3。下图为,H2CO3在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC—pH图。请回答下列问题:
(1)在人体血液中,
能起到使人体血液pH保持在7.35~7.45的作用。①请用电解质溶液中的平衡解释: (用离子方程式表示)。
②正常人体血液中,的水解程度 电离程度(填“<”“>”或“=”)。
③pH=7.00的血液中,c(H2CO3) c()(填“<”“>”或“=”)。
(2)H2CO3一级电离平衡常数的数值
≈ 。
(3)某同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的C
不超过其总量的10%。请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确。
(4)已知某温度下Li2CO3的Ksp为1.68×10-3,将适量Li2CO3固体溶于100 mL水中至刚好饱和,饱和Li2CO3溶液中c(Li+)="0.15" mol·L-1.c(
)="0.075" mol·L-1。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.125 mol·L-1 Na2CO3溶液,列式计算说明是否有沉淀产生。
某研究小组以甲苯为主要原料，采用以下路线合成医药中间体F和Y。
已知： 
请回答下列问题：
（1）下列说法正确的是。
| A．F的分子式是C7H7NO2Br |
| B．甲苯的一氯取代物有3种 |
| C．F能发生取代反应和缩聚反应 |
| D．1mol 的D最多可以和5 mol H2发生加成反应 |
（2）D→E的反应类型是。
（3）B→C的化学方程式是。在合成F的过程中，B→C步骤不能省略，理由是。
（4）C→D反应所需的试剂是。
（5）写出同时符合下列条件的A的同分异构体的结构简式（写出3个）。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②分子中含有
（6）以X和乙烯为原料可合成Y，请设计合成路线（无机试剂及溶剂任选）。注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：
分子筛具有吸附能力强，热稳定性高等优良性能，使得分子筛获得广泛应用，某种型号分子筛的工业生产流程可表示如下：
在滴加氨水调节pH=9的过程中，若pH控制不当，会有Al(OH)3生成，假设生产过程中铝元素、硅元素均没有损失，钠原子利用率为10%。
（1）分子筛的直径为4A(1A=10－10m)称为4A型分子筛，当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得6A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4．65A)和异丁烷(分子直径为5．6A)应该选用_______型分子筛。
（2）Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为________________________
（3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH－外，主要还有等离子。检验其中金属阳离子的操作方法是；
（4）加NH3•H2O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤的原因可能是。
（5）该生产流程中所得分子筛的化学式为。（用氧化物形式表示）