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 ![]() |
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 = -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。
序号 |
|
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<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
某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下:主要有效成分为次氯酸钠,有效氯含量8000~10000 mg·L-1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。本品须密封,置阴凉暗处保存。请完成以下填空:
(1)推测该消毒液的酸碱性:________,
原因是(用离子方程式表示)____________________________________________。
(2)该消毒液还具有的化学性质是________性和________性。
(3)从该消毒液的保存要求分析,导致其失效的外界因素主要是
________________________________________________________________________。
在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气,制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗,有关理由叙述错误的是( )
A.防止氯气扩散到空气中造成污染 |
B.便于控制加入盐酸的量 |
C.长颈漏斗不便于添加液体 |
D.尽量避免HCl挥发到空气中 |
用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题:
(1)实验室保存饱和氯水的方法是________________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明):
①是由于________________________________________________________________________;
②是由于________________________________________________________________________。
(3)简述用实验证明红色褪去原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
为测定碳酸钙粉末的纯度(含杂质SiO2),某学校学生设计了如下几个实验方案:
方案一:①称取碳酸钙样品M g;②加入过量盐酸;③收集并测定生成的气体体积V mL。
方案二:①称取碳酸钙样品M g;②用c mol/L盐酸V mL(过量)溶解样品;③取溶解后的溶液用c′mol/L NaOH溶液滴定,恰用去V′ mL。
方案三:①称取碳酸钙样品M g;②高温1000 ℃煅烧直至质量不再改变,冷却后称量,质量为M′ g。
方案四:①称取碳酸钙样品M g;②加入足量c mol/L盐酸V mL使之完全溶解;③过滤并取滤液;④在滤液中加入过量的c′mol/L Na2CO3溶液V′mL;⑤将步骤④中的沉淀滤出,洗涤、干燥、称量为M′g。
依据以上实验方案回答以下问题:
(1)方案一中如果称量样品时,砝码底部有一处未被发现的残缺,那么测得的碳酸钙纯度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(2)方案二中:列出本实验中所用到的仪器名称(除铁架台、烧杯、铁架台附件外)_________________________________________________________________________。
(3)方案三中的“冷却”应如何操作:
____________________________________________________________;
理由是_________________________________________________________。
(4)方案四中计算碳酸钙纯度的公式为______________;步骤⑤中要将沉淀进行洗涤,如果未经洗涤,则测定结果碳酸钙纯度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)综上所述,请从实验条件的难易、操作引起实验误差的大小等方面进行综合判断,你认为四个方案中,最好的方案是________。其他方案的缺点分别是:
方案四:沉淀的洗涤、干燥、称量操作过程复杂,容易造成较大误差。
方案________:_____________________________________________________。
方案________:____________________________________________________。
某化学兴趣小组的同学在分析甲酸的组成和结构后,对甲酸的性质提出如下猜想并设计了相关实验加以验证:
猜想Ⅰ:甲酸具有酸性
实验Ⅰ:在甲酸溶液中滴加紫色石蕊试液
猜想Ⅱ:甲酸能发生酯化反应
实验Ⅱ:[装置如图(1)所示]
猜想Ⅲ:甲酸能生银镜反应
实验Ⅲ:[步骤如图(2)所示]
问题Ⅰ:请你进一步设计实验证明甲酸是强酸还是弱酸:
________________________________________________________________________。
问题Ⅱ:实验Ⅱ能验证猜想Ⅱ吗?__________________;如能,请说明你的理由;如不能,请指出实验Ⅱ中的错误
________________________________________________________________________。
问题Ⅲ:分析甲酸的结构,实验Ⅲ中没有出现任何现象的可能原因是
________________________________________________________________________。
问题Ⅳ:请你在仔细分析甲酸的组成和结构的基础上,再提出一个关于甲酸性质的猜想并设计实验方案验证你的猜想:
(1)你提出的猜想是
________________________________________________________________________。
(2)你设计的实验方案是
________________________________________________________________________。