鈉與氧氣常溫下 ( 色粉末) 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（15分）納米級Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效應,其具有特殊的光學、電學及光電化學性質,在太陽電池、傳感器、超導體、制氫和電致變色、環(huán)境中處理有機污染物等方面有著潛在的應用。

Ⅰ．納米氧化亞銅的制備

（1）四種制取Cu2O的方法如下：

①火法還原。用炭粉在高溫條件下還原CuO；

②最新實驗研究用肼（N2H4）還原新制Cu(OH)2可制備納米級Cu2O，同時放出N2。

已知：N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)    △H=-a kJ/mol

Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l)   △H=b kJ/mol

4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g)       △H=c kJ/mol

則該方法制備Cu2O的熱化學方程式為                                              。

③工業(yè)中主要采用電解法：用銅和鈦作電極，電解氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液，電解總方程式為：2Cu+H2OCu2O+H2↑，則陽極反應式為：                                。

④還可采用Na2SO3還原CuSO4法：將Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中，制成一定濃度的溶液，通入蒸氣加熱，于100℃~104℃間反應即可制得。寫出該反應的化學方程式：                。

Ⅱ．納米氧化亞銅的應用

（2）用制得的Cu2O進行催化分解水的實驗

①一定溫度下，在2 L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入10. 0 mol水蒸氣，發(fā)生反應：

2H2O(g) 2H2(g)＋O2(g)  △H＝＋484 kJ·mol－1

T1溫度下不同時段產生O2的量見下表：

時間/min

20

40

60

80

n(O2)/mol

1.0

1.6

2.0

2.0

前20 min的反應速率 v(H2O)＝                        ；該該溫度下，反應的平衡常數的表達式K＝              ；若T2溫度下K＝0.4，T1          T2（填>、<、=）

②右圖表示在t1時刻達到平衡后，只改變一個條件又達到平衡的不同時段內，H2的濃度隨時間變化的情況，則t1時平衡的移動方向為       ，t2時改變的條件可能為               ；若以K1、K2、K3分別表示t1時刻起改變條件的三個時間段內的平衡常數，t3時刻沒有加入或減少體系中的任何物質，則K1、K2、K3的關系為                 ；

③用以上四種方法制得的Cu2O在其它條件相同下分別對水催化分解，產生氫氣的速率v隨時間t變化如圖所示。下列敘述正確的是           。

A．方法③、④制得的Cu2O催化效率相對較高

B．方法④制得的Cu2O作催化劑時，水的平衡轉化率最高

C．催化效果與Cu2O顆粒的粗細、表面活性等有

D．Cu2O催化水分解時，需要適宜的溫度

 

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（15分）納米級Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效應,其具有特殊的光學、電學及光電化學性質,在太陽電池、傳感器、超導體、制氫和電致變色、環(huán)境中處理有機污染物等方面有著潛在的應用。
Ⅰ．納米氧化亞銅的制備
（1）四種制取Cu2O的方法如下：
①火法還原。用炭粉在高溫條件下還原CuO；
②最新實驗研究用肼（N2H4）還原新制Cu(OH)2可制備納米級Cu2O，同時放出N2。
已知：N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)   △H="-a" kJ/mol
Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l)  △H="b" kJ/mol
4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g)      △H="c" kJ/mol
則該方法制備Cu2O的熱化學方程式為                                             。
③工業(yè)中主要采用電解法：用銅和鈦作電極，電解氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液，電解總方程式為：2Cu+H2OCu2O+H2↑，則陽極反應式為：                               。
④還可采用Na2SO3還原CuSO4法：將Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中，制成一定濃度的溶液，通入蒸氣加熱，于100℃~104℃間反應即可制得。寫出該反應的化學方程式：               。
Ⅱ．納米氧化亞銅的應用
（2）用制得的Cu2O進行催化分解水的實驗
①一定溫度下，在2 L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入10. 0 mol水蒸氣，發(fā)生反應：
2H2O(g)2H2(g)＋O2(g) △H＝＋484 kJ·mol－1
T1溫度下不同時段產生O2的量見下表：
時間/min
20
40
60
80
n(O2)/mol
1.0
1.6
2.0
2.0
前20 min的反應速率v(H2O)＝                       ；該該溫度下，反應的平衡常數的表達式K＝             ；若T2溫度下K＝0.4，T1         T2（填>、<、=）
②右圖表示在t1時刻達到平衡后，只改變一個條件又達到平衡的不同時段內，H2的濃度隨時間變化的情況，則t1時平衡的移動方向為      ，t2時改變的條件可能為              ；若以K1、K2、K3分別表示t1時刻起改變條件的三個時間段內的平衡常數，t3時刻沒有加入或減少體系中的任何物質，則K1、K2、K3的關系為                ；

③用以上四種方法制得的Cu2O在其它條件相同下分別對水催化分解，產生氫氣的速率v隨時間t變化如圖所示。下列敘述正確的是          。

A．方法③、④制得的Cu2O催化效率相對較高
B．方法④制得的Cu2O作催化劑時，水的平衡轉化率最高
C．催化效果與Cu2O顆粒的粗細、表面活性等有
D．Cu2O催化水分解時，需要適宜的溫度

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有機物A僅含有C、H、O三種元素，常溫下為無色粘稠液體，易溶于水．為研究A的組成與結構，化學研究性學習小組進行了如下實驗：
實驗步驟 實驗結論
（1）稱取A 4.5g，加熱使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍． （1）A的相對分子質量為
90
90
（2）將此4.5gA在足量O2中充分燃燒，并使其產物依次緩緩通過盛有足量濃硫酸、氫氧化鈉溶液的洗氣瓶，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重2.7g和6.6g． （2）A的分子式為
C3H6O3
C3H6O3
（3）另取A 4.5g，跟足量的NaHCO3粉末反應，生成1.12L CO2，若與足量金屬鈉反應則生成1.12LH2（氣體體積均在標準狀況下測定）． （3）用結構簡式表示A中含有的官能團：
-OH
-OH
、
-COOH
-COOH
．
（4）A的核磁共振氫譜如圖：
（4）A的結構簡式為：

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(11分)

       有機物A僅含有C、H、O三種元素，常溫下為無色粘稠液體，易溶于水。為研究A的組成與結構，化學研究性學習小組進行了如下實驗：

實驗步驟

實驗結論

(1)稱取A 4.5kg，加熱使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍。

（1）A的相對分子質量為  90 

(2)將此4．5gA在足量O2中充分燃燒，并使其產物依次緩緩通過盛有足量濃硫酸、氫氧化鈉溶液的洗氣瓶，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重2．7g和6．6g。

（2）A的分子式為            

(3)另取A 4．5g，跟足量的NaHCO3粉末反應，生成1．12LCO2，若與足量金屬鈉反應則生成1．12LH2(氣體體積均在標準狀況下測定)。

（3）用結構簡式表示A中含有的官能團：

                                 

(4)A的1H核磁共振氫譜如下圖：

（4）A的結構簡式為          

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（12分）純凈的過氧化鈣（CaO2）是白色的結晶粉末，難溶于水，不溶于乙醇、乙醚，常溫下較為穩(wěn)定，是一種新型水產養(yǎng)殖增氧劑，常用于鮮活水產品的運輸。已知：

① 在潮濕空氣中CaO2能夠發(fā)生反應：

CaO2＋2H2O → Ca(OH)2＋H2O2             2CaO2＋2CO2 → 2CaCO3＋O2

② CaO2與稀酸反應生成鹽和H2O2：CaO2＋2H+ →Ca2+＋H2O2

在實驗室可用鈣鹽制取CaO2?8H2O，再經脫水制得CaO2。CaO2?8H2O在0℃時穩(wěn)定，在室溫時經過幾天就分解，加熱至130℃時逐漸變?yōu)闊o水CaO2。

其制備過程如下：

根據以上信息，回答下列問題：w.w.w.k.s.5.u.c.

（1）用上述方法制取CaO2?8H2O的化學方程式是                              ；

（2）為了控制沉淀溫度為0℃左右，在實驗室宜采取的方法是                    ；

（3）該制法的副產品為                  （填化學式），為了提高副產品的產率，結晶前要將溶液的pH調整到合適范圍，可加入的試劑是         。      

A．鹽酸         B．氨水      C．稀硫酸        D．氫氧化鈉溶液

（4）為了檢驗“水洗”是否合格的方法是                                                       

（5）測定產品中CaO2的含量的實驗步驟是：

第一步：準確稱取a g產品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體，再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶

液，充分反應。

第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。

第三步：逐滴加入濃度為c mol/L的Na2S2O3溶液至反應完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。

【已知：I2+2S2O32－= 2I－+S4O62－（無色）】

①第三步中說明反應恰好完全的現(xiàn)象是                             ；

②CaO2的質量分數為                       (用字母表示)；

③某同學第一步和第二步的操作都很規(guī)范，第三步滴速太慢，這樣測得的CaO2的質量分數可能          （填“不受影響”、“偏低”或“偏高”），原因是             

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同步練習冊答案