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 = -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
(8分)相对分子质量为174的有机物M中只含有C、H、O三种元素,其分子结构如图所示。
请回答下列问题:
(1)M的结构简式是________。
(2)下列关于M的说法,正确的是
________________________________________________________________________。
A.遇FeCl3溶液呈紫色 B.遇紫色石蕊溶液变红
C.遇溴水发生取代反应 D.能缩聚为高分子化合物
(3)M在一定条件下发生消去反应,生成
,该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)M与有机物A在一定条件下可生成一种相对分子质量为202的酯类物质。A可能的结构简式是________。
(5)研究发现,有一种物质B的分子组成和M完全一样,但分子中无环状结构;B在一定条件下水解能够产生甲醇;B的核磁共振氢谱如图(两个峰面积比为2 ∶3),物质B的结构简式是:
________________________________________________________________________。
(8分)(1)组成符合CnH2n-2的某种烃,分子结构中没有支链或侧链。它完全燃烧时所消耗O2的体积是同状况下该烃蒸气体积的8.5倍,由此分析回答:①若该烃为链状二烯烃,并且与等物质的量的Br2加成后只能得到单一产物,请写出化学反应方程式__________________(有机物用结构简式表示)。
②若该烃只能与等物质的量的Br2发生加成反应,则其结构简式为________(任填一种)。
(2)有机物A由于其特殊的结构,一直受到理论化学家的注意,由于缺乏有效的合成途径,一度延缓对其反应的研究,直到1993年出现了可以大量制备的方法,才得以被重视。烯烃A是非极性分子,化学式是C6H8,核磁共振表明分子中只有一个吸收峰。
①A的结构简式为________;A分子中在同一平面上的碳原子数为________。②A的二氯代物的同分异构体有________种。
(8分)(1)按系统命名法填写下列有机物的名称:
CH3CHC2H5CHCH3(CH2)3CH3的名称是________。
(2)2,6二甲基4乙基辛烷的结构简式是________,1 mol该烃完全燃烧需要消耗氧气________mol。
(3)在烃的分子结构中,若每减少2个氢原子,则相当于碳碳间增加1对共用电子。试完成下列问题:
①分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为________。
②有n对共用电子对的单烯烃的分子式为________。
(4)如图是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)
①写出有机物(a)的系统命名法的名称________。
②有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式
________________________________________________________________________。
③上述有机物中与(c)互为同分异构体的是________(填代号)。
④与(e)互为同系物的最简单有机物的结构简式为:
________________________________________________________________________。
⑤上述有机物中不能与溴水反应使其褪色的有________(填代号)。
⑥(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有________(填代号)。
(8分)已知:A酸的溶液pH=a,B碱的溶液pH=b。
(1)若A为盐酸,B为氢氧化钡,且a+b=14,两者等体积混合,溶液的pH=________。酸碱按体积比为1 ∶10混合后溶液显中性,则a+b=________。
(2)若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a=4,b=12,那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为________mol·L-1,B溶液中水电离出的氢离子浓度为________mol·L-1。
(3)若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a+b=14,用体积为VA的醋酸和体积为VB的氢氧化钠溶液混合后,溶液显中性,则其体积关系为VA________VB(填“>”、“<”或“=”,下同),混合后溶液中的离子浓度关系为c(Na+)________
c(CH3COO-)。
(4)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(8分)(2009·山东卷)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g) ===2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂________反应的ΔH(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)已知:O2(g)===O2+(g)+e-
ΔH1=1175.7 kJ·mol-1①
PtF6(g)+e-===PtF6-(g)
ΔH2=-771.1 kJ·mol-1②
O2+PtF6-(s)===O2+(g)+PtF6-(g)
ΔH3=482.2 kJ·mol-1③
则反应O2(g)+PtF6(g)===O2+PtF6-(s)的ΔH=________kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________。