【題目】納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到科學(xué)家的不斷關(guān)注,下列為制取Cu2O的三種方法:

方法Ⅰ

用碳粉在高溫條件下還原CuO

方法Ⅱ

電解法,原理為2Cu+H2OCu2O+H2

方法Ⅲ

用肼(N2H4)還原新制的Cu(OH)2

(1)工業(yè)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)方法Ⅱ利用離子交換膜控制電解液中OH的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為______________________________ ;電解一段時(shí)間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解,通過(guò)離子交換膜的陰離子的物質(zhì)的量為________mol。(離子交換膜只允許OH通過(guò))

(3)方法Ⅲ為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制的Cu(OH)2來(lái)制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2。生成1molN2時(shí),生成Cu2O的物質(zhì)的量為________________

(4)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。寫出肼-空氣燃料電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式:___________________________。

【答案】反應(yīng)不易控制,Cu2O可能被C繼續(xù)還原為Cu2Cu-2e+2OH===Cu2O+H2O0.012molN2H4+4OH-4e=4H2O+N2

【解析】

1)工業(yè)上常用方法和方法制取Cu2O而很少用方法,其原因是C還原CuO生成的Cu2O可能被C繼續(xù)還原為Cu,反應(yīng)不易受控制。(2)陽(yáng)極Cu失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),2Cu-2e+2OH=Cu2O+H2O。電池陰極的反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-陰極生成的氣體為H2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成氣體的物質(zhì)的量為0.005mol,所以通過(guò)離子交換膜的陰離子的物質(zhì)的量為0.01mol。(3)方法Ⅲ的化學(xué)反應(yīng)方程式為N2H4+4Cu(OH)2=2 Cu2O+6H2O+N2↑,由化學(xué)方程式可知,生成1molN2時(shí),同時(shí)生成Cu2O的物質(zhì)的量為2mol。(4)燃料負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為N2H4+4OH-4e=4H2O+N2↑。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列儀器:①漏斗、②冷凝管、③蒸餾燒瓶、④玻璃棒、⑤分液漏斗、⑥錐形瓶,其中蒸餾操作不需要的儀器是(

A.①③④B.①②⑥C.①④⑤D.②③⑥

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某工廠排放的廢水中含有Cu2、Fe2Hg2、H等離子,某化學(xué)小組為了充分利用資源和保護(hù)環(huán)境,準(zhǔn)備回收廢水中的銅和汞,同時(shí)得到綠礬。他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:

1)現(xiàn)有儀器:酒精燈、玻璃棒、坩堝、蒸發(fā)皿、蒸餾燒瓶、燒杯、鐵架臺(tái)等,完成步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)操作還需要選擇的儀器是________(填序號(hào));

2)步驟Ⅰ中加入過(guò)量鐵粉的目的是________;步驟Ⅱ中________(不能”)用鹽酸代替硫酸。

3)步驟Ⅲ的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,加熱裝置應(yīng)與裝置________(”“”)連接,理由是_____________

4)利用氧化銅制取銅有如下四種方案:

方案甲:利用氫氣還原氧化銅;

方案乙:利用一氧化碳還原氧化銅;

方案丙:利用炭粉還原氧化銅;

方案。合葘⒀趸~溶于稀硫酸,然后加入過(guò)量的鐵粉,過(guò)濾,再將濾渣溶于過(guò)量的稀硫酸,再過(guò)濾、洗滌、烘干。從安全角度考慮,方案________(”“,下同)不好;從產(chǎn)品純度考慮,方案________不好。

5)寫出步驟Ⅰ中涉及反應(yīng)的離子方程式:________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定條件下,在水溶液中1 mol Cl、ClOx(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對(duì)大小如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. a、b、c、d、e中,c最穩(wěn)定

B. b→a+c反應(yīng)的活化能為反應(yīng)物能量減生成物能量

C. b→a+d反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:3ClO(aq)=ClO3(aq)+2Cl(aq)ΔH=+116 kJ·mol-1

D. 一定溫度下,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成的產(chǎn)物有a、b、d,溶液中a、b、d的濃度之比可能為11∶1∶2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】煤燃燒排放的煙氣含有 SO2 NOx,形成酸雨、污染大氣。

(1)采用 NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。在鼓泡反應(yīng)器中通入含有 SO2 NO 的煙氣,寫出 NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式______________.

(2)NO2SO2能發(fā)生反應(yīng):NO2+SO2 SO3+NO,在固定體積的密閉容器中,使用某種催化劑,改變?cè)蠚馀浔?/span>[n0(N02) : n0 (SO2)] 進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)(各次實(shí)驗(yàn)的溫度可能相同也可能不同),測(cè)定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率[α(NO2)]。 部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:

①當(dāng)容器內(nèi)________(填標(biāo)號(hào))不再隨時(shí)間的變化而改變時(shí),可以判斷反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。

a.氣體的壓強(qiáng)

b.氣體的平均摩爾質(zhì)量

c.氣體的密度

d.N02的體積分?jǐn)?shù)

e.氣體的顏色

②如果要將圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)?/span>B點(diǎn)的平衡狀態(tài),應(yīng)采取的措施是__________。

③圖中C、D兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度分別為TcTd,試判斷: Tc_____Td(“>”、“=”“<”)。

(3)已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H=-113.0 kJ mol-1

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) H=-196. 6 kJ mol-1

NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H= ________.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是探究鐵發(fā)生腐蝕的裝置圖,下列說(shuō)法正確的是

A. B處液面上升,A溶液可能是酸性溶液

B. ANaCl溶液,B、C液面始終保持不變

C. 可能產(chǎn)生Fe2O3·nH2O

D. 腐蝕的總反應(yīng)式一定是:2Fe + O2 + 2H2O === 2Fe(OH)2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)下列各組物質(zhì):①O2O3;② ;③H2OD2O、T2O;④C16H34(CH3)2CHCH2CH3;⑤CH3(CH2)3CH3;⑥2-甲基丁烷、異戊烷。

其中互為同位素的是_______;互為同素異形體的是_______;互為同系物的是_______;互為同分異構(gòu)體的是_______;屬于同種物質(zhì)的是_______。(用序號(hào)填空,下同)

(2)為了研究化學(xué)反應(yīng)AB===CD的能量變化情況,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時(shí),看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問(wèn)題:

①該反應(yīng)為______反應(yīng)(放熱吸熱”)

AB的總能量比CD的總能量___(”)。

③物質(zhì)中的化學(xué)能通過(guò)______轉(zhuǎn)化成______釋放出來(lái)。

④反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量________(”)于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量。

⑤寫出一個(gè)符合題中條件的化學(xué)方程式___________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A. HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-的反應(yīng)為:HS-+4H2O-8e-== SO42-+9H+

B. 電子從b流出,經(jīng)外電路流向a

C. 如果將反應(yīng)物直接燃燒,能量的利用率不會(huì)變化

D. 若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.45molH+通過(guò)質(zhì)子交換膜

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)敘述相符的是

A. 圖甲表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2Ag+2Bg3Cg+Ds)的影響,乙的壓強(qiáng)大

B. 圖乙表示CH3COOH溶液中通入NH3至過(guò)量的過(guò)程中溶液導(dǎo)電性的變化

C. 圖丙表明合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng),b表示在反應(yīng)體系中加入了催化劑

D. 圖丁表示一定濃度Na2CO3溶液中滴加鹽酸,生成CO2與滴加鹽酸物質(zhì)的量的關(guān)系

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