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,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成 而使Cu2O产率降低。
(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,该电池的阳极生成Cu2O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(mol/L)随时间t(min)变化如下表所示。
序号 |
温度 |
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
有下列六种基团:①苯基;②醛基;③羟基;④羧基;⑤乙基,⑥氯原子(-Cl)这六种基团两两结合,可形成新的化合物,写出符合下列条件的化合物的结构简式。.
(1)分子内氧原子数不超过2个,具有酸性,但不能和碳酸氢钠反应。
(2)分子内氧原子数不超过2个,能发生银镜反应的物质,除苯甲醛和甲酰氯(Cl-CHO)外还有。
(3)不稳定的两元弱酸。
有机玻璃是以有机物B为单体通过加聚反应得到的。合成B有以下两种途径。
(1)写出有机物A的结构简式。有机物B的名称。
(2)写出以有机物B为单体合成有机玻璃的化学方程式。
(3)上述两种途径中,更符合绿色化学要求的途径是(填1或 2)。该方法的主要优点是。
某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振谱表明分子内所有氢原子都处于相同的化学环境,由此推测
(1)A的结构简式为;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面?(填“是”或者“不是”);
Ⅰ、质量相等的O3和O2中,分子个数之比为___________,原子个数之比为____________;
如果是在相同温度和相同压强条件下(O3为气体)O3与O2的体积比为___ ________。
Ⅱ、某100mL的CuCl2溶液中,已知溶液中的Cl-的浓度为0.2mol/L。现将一定量的铁粉投入到该溶液中(不考虑溶液的体积变化),回答下列问题:
(1)原溶液中Cu2+的物质的量浓度为 ;
(2)反应后测得Cl-的物质的量浓度为 ;
(3)若反应后测得Fe2+的溶液为0.05mol/L,则反应生成铜单质的质量为 ;
(4)剩余的Cu2+的物质的量浓度为 。
某研究性学习小组对一包固体(为一种二元酸的正盐),进行相关实验,下表是该学习小组的部分实验报告。
(1)请根据实验现象,将你作出的判断填在表格内的相应位置。
步骤 |
操作 |
实验现象 |
结论 |
① |
取固体溶于水,得溶液X 加入几滴KSCN溶液 |
溶液X呈黄色,后呈现红色 |
X含有 ①(填离子符号) |
② |
取少量溶液X,加入氯化 钡溶液至不再生成沉淀,静置 |
上层溶液为黄色 生成白色沉淀 |
X可能含有__②(填离子符号) |
③ |
取②中生成白色沉淀,加入稀盐酸 |
沉淀不溶解 |
|
④ |
取②中上层溶液,加入硝酸银溶液 |
生成白色沉淀 |
X含有Cl- |
结论:此白色固体可能是③。 |
(2)你认为小明实验④中的结论对吗?如果不对,请说明理由。
,
(3)为了检验实验②中Cl-没有参加反应,还要进行的实验是(简要地写出实验操作过程及现象);写出反应的离子方程式。