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:
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小于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
(10分)(1)向用氯化铁溶液刻制印刷电路后的废液中,加入足量铁粉,发生反应的离子方程式是、。
(2)实验室向某溶液中加入硫氰化钾溶液,无现象,滴加少量氯水,立即变为红色,则原溶液中含有(填离子符号),写出滴加氯水时发生反应的离子方程式。
(3)我们知道,浓硫酸有脱水性、吸水性和氧化性,请写出证明浓硫酸具有氧化性的反应的化学方程式(写一个,多写若有一个错误,本题不得分)。
(8分) 洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一,漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为。
(2)漂白粉的有效成分是(填化学式)。
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即有漂白、杀菌的性能,其原理是(用化学反应方程式表示)。
(4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号)。
下图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。
请回答下列问题: 
(1)当电极a为Al,电极b为Cu,电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为:。
(2)当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置
(填“能”或“不能”)形成原电池,若不能,请说明理由;若能,请指出正、负极材料:。当反应中收集到标准状况下224mL气体时,消耗的电极质量为g。
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,甲烷为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液;则甲烷应通入极(填a或b,下同),电子从 极流出,电解质溶液中OH-向极移动。
有A、B、C、D、E、R六种短周期元素,其元素特征信息如下表:
| 元素编号 |
元素特征信息 |
| A |
其单质是密度最小的物质 |
| B |
其阴离子带两个单位的负电荷,单质是空气主要成分之一 |
| C |
其阳离子与B的阴离子具有相同的电子层结构,其原子的最外层电子数是次外层的1/4 |
| D |
其氢氧化物和氧化物都有两性,且与C同周期 |
| E |
与C同周期,其原子半径在该周期最小 |
| R |
有多种化合价,其最高正价为+6价 |
回答下列问题:
(1)写出下列元素的名称:C,E;画出B的阴离子结构示意图:。
(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序是(用化学式表示)。E元素的最高价含氧酸的化学式是;
(3)实验证明D的氢氧化物(或氧化物)具有两性的操作方法是:。
(4)在一定条件下,RO32-与R2-可发生反应:RO32-+2R2-+6H+ = 3R+3H2O,下列有关叙述中,正确的是(填序号)。
A.元素R位于周期表中第3 周期,ⅥA族
B.R2-与氖原子电子层结构相同
C.RO32-在它能发生的所有反应中都只具有氧化性
D.反应中消耗1 mol RO32- ,转移的电子的物质的量为4 mol
(5)请写出涉及上述元素间的两个反应的离子方程式,要求:(1)单质之间的置换 (2)在方程式中如为两种非金属则必须是不同主族的。;。
请用相关知识回答下列问题:
(1)用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,实验过程测得的CO2气体体积随时间变化如右图所示。
①________段化学反应速率最快,_______段收集的二氧化碳气体最多。
②除加入蒸馏水外,当加入下列物质中的(填序号)时,则能够减缓上述反应的速率。
A.醋酸钠溶液 B.碳酸钙粉末 C.稀硫酸 D.浓盐酸
(2)原电池是一种能量装置。
①下列在理论上可用来设计原电池的反应是(填序号)。
A.NaOH +HCl==NaCl+H2O B.2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
C.CuSO4 +2NaOH== Cu(OH)2+NaSO4D.C2H6O +3O2==3H2O+2CO2
②实验室中用锌片与硫酸反应制取氢气时,向反应溶液中滴加几滴CuSO4溶液,可以发现产生氢气速率明显加快,其原因是。