【題目】納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的四種方法:
方法a | 用炭粉在高溫條件下還原CuO |
方法b | 用葡萄糖還原新制的Cu(OH)2制備Cu2O |
方法c | 電解法,反應(yīng)為2Cu + H2O Cu2O + H2↑ |
方法d | 用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2 |
(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H =-169kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H =-110.5kJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H =-157kJ·mol-1
則方法a發(fā)生的熱化學(xué)方程式是:________________________。
(2)方法c采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O,裝置如下圖所示:
該離子交換膜為______離子交換膜(填“陰”或“陽”),該電池的陽極反應(yīng)式為:_____________ 鈦極附近的pH值________ (增大、減小、不變)。
(3)方法d為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2,該制法的化學(xué)方程式為:____________。
(4)在相同的密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):
2H2O2H2+O2 ΔH>0
水蒸氣的濃度隨時(shí)間t變化如下表所示。
序號(hào) | 溫度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.0500 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.0500 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.1000 | 0.0940 | 0.0900 | 0.0900 | 0.0900 | 0.0900 |
①對(duì)比實(shí)驗(yàn)的溫度T2_____ T1(填“>”“<”或“=”)。
②實(shí)驗(yàn)①前20 min的平均反應(yīng)速率v(O2)=______。
③催化劑催化效率:實(shí)驗(yàn)①______實(shí)驗(yàn)② (填“>”、“<")。
【答案】 C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+ 34.5kJ/mol 陰 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O 增大 4Cu(OH)2+ N2H42Cu2O+N2↑+6H2O > 3.5×10-5mol/(L·min) <
【解析】⑴.已知:① 2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s)△H =-169kJ·mol-1
② C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
③ Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s)△H =-157kJ·mol-1
用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu2O和CO的化學(xué)方程式為:C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)該反應(yīng)可以是②-③×2-①÷2,反應(yīng)的焓變是:-110.5kJmol-1-(-157kJmol-1×2)-(-169kJmol-1)÷2 = +34.5kJmol-1,
故答案為:C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJmol-1;
⑵.方法c采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度,則只有使用陰離子交換膜才能控制氫氧根離子濃度;在電解池中,當(dāng)陽極是活潑電極時(shí),該電極本身發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下,金屬銅失去電子的電極反應(yīng)為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O;鈦極是陰極,發(fā)生氫離子得電子的還原反應(yīng),所以消耗氫離子,則PH值增大,故答案為:陰;2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O;增大;
⑶.根據(jù)題目信息:液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2,得出化學(xué)方程式為:4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+N2↑+6H2O,
故答案為:4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+N2↑+6H2O;
⑷.①. 該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),水蒸氣轉(zhuǎn)化率增大,②和③相比,③轉(zhuǎn)化率高,所以T2>T1,故答案為:>;
②前20min內(nèi)用水蒸氣表示的反應(yīng)速率=(0.050-0.0486)mol/L÷20min =7×10-5mol/(Lmin),同一反應(yīng)中同一段時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則用氧氣表示的反應(yīng)速率=3.5×10-5mol/(Lmin),故答案為:3.5×10-5mol/(Lmin);
③.實(shí)驗(yàn)①②對(duì)比,實(shí)驗(yàn)②到達(dá)平衡時(shí)間短,反應(yīng)速率快,所以②中催化劑的催化效率高,故答案為:<。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了探究原電池的工作原理,某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn),其裝置如圖所示:
甲 乙 丙
丁 戊
回答下列問題:
(1)根據(jù)原電池原理填寫下表:
裝置序號(hào) | 正極 | 負(fù)極反應(yīng)式 | 陽離子移動(dòng)方向 |
甲 | |||
乙 | |||
丙 | |||
丁 | |||
戊 |
(2)電極類型除與電極材料的性質(zhì)有關(guān)外,還與 有關(guān)。
(3)根據(jù)上述電池分析,負(fù)極材料是否一定參加電極反應(yīng)? (填“是”、“否”或“不一定”),用上述電池說明: 。
(4)上述電池放電過程中,電解質(zhì)溶液酸堿性的變化:甲 ,丙 ,戊 。(均填“酸性減弱”或“堿性減弱”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 同周期的IIA族與ⅢA族元素的原子序數(shù)一定相差1
B. 第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)
C. 元素的非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物水溶液的酸性越強(qiáng)
D. 鎂、鋁、銅、鐵、鈉五種金屬元素中,銅和鐵屬于過渡元素
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作或?qū)?shí)驗(yàn)事實(shí)的敘述正確的是
①用稀鹽酸洗滌盛放過石灰水的試劑瓶;
②配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸時(shí),將濃硫酸沿器壁慢慢加入到濃硝酸中,并不斷攪拌;
③有六種分別含Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、NH4+陽離子的溶液,不能用NaOH溶液鑒別;
④用稀硝酸清洗做過銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的試管;
⑤如果皮膚上不慎沾有苯酚,應(yīng)立即用大量的NaOH稀溶液沖洗;
⑥用瓷坩堝高溫熔融Fe(CrO2)2和Na2CO3的固體混合物;
⑦向沸騰的NaOH稀溶液中滴加FeCl3飽和溶液,以制備Fe(OH)3膠體;
⑧向某溶液加入NaOH濃溶液并加熱能產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體則原溶液中含NH4+
A. ①⑤⑦ B. ③④⑦⑧ C. ①②④⑧ D. ②③⑤⑥
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用膽礬配制0.2mol/L的CuSO4溶液,下列操作正確的是( )
A.取50g膽礬溶于1L水中
B.取50g膽礬溶于水配成1L溶液
C.取32g膽礬溶于水配成1L溶液
D.取無水硫酸銅32g溶于1L水中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“綠色化學(xué)”實(shí)驗(yàn)已走進(jìn)課堂,下列做法符合“綠色化學(xué)”的是
①實(shí)驗(yàn)室收集氨氣采用圖甲所示裝置
②實(shí)驗(yàn)室中做氯氣與鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用圖乙所示裝置
③實(shí)驗(yàn)室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實(shí)驗(yàn)
④實(shí)驗(yàn)室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng)
A. ②③④
B. ①②③
C. ①②④
D. ①③④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是 ( )
①Al2O3 NaAlO2(aq)Al(OH)3
②SSO3 H2SO4
③飽和NaCl(aq) NaHCO3 Na2CO3
④Fe2O3 FeCl3(aq)無水FeCl3
⑤MgCl2(aq)Mg(OH)2 MgO
A. ①③⑤ B. ②③④ C. ②④⑤ D. ①④⑤
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】 三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛,其熔點(diǎn):33℃,沸點(diǎn):73℃。實(shí)驗(yàn)室可用下圖所示裝置制取ICl3 :
(1)儀器a 的名稱是 。
(2)制備氯氣選用的藥品為漂白粉固體[主要成分為Ca(ClO)2]和濃鹽酸,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)裝置B(吸濾瓶)即可用于除雜,也是安全瓶,能監(jiān)側(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)裝置C中是否發(fā)生了堵塞。請(qǐng)描述發(fā)生堵塞時(shí)B中現(xiàn)象 。
(4)試劑X為 。
(5)氯氣與單質(zhì)碘需在溫度稍低于70℃下反應(yīng),則裝置D適宜的加熱方式為 。
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