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(13分)纳米级Cu2O具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳能电池、传感器...

(13纳米级Cu2O具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳能电池、传感器、超导体等方面有着潜在的应用,研究制备纳米氧化亚铜的方法已成为当前的热点研究之一。已知Cu+易在酸性条件下发生:2Cu+=Cu2++Cu。

方法一:在新制Cu(OH)2浊液中滴入N2H4·H2O水溶液,色沉淀逐渐转化为砖红色,同时产生无色无味的气体。

1)写出上述制过程中的总反应方程式                                

2)用甲醛稀溶液代替N2H4·H2O水溶液也可以实现上述转化,但需水温较高,且往往会生成极少量颗粒较大的Cu2O        方法可分离出颗粒过大的Cu2O

方法二:以铜作阳极,石墨作阴极电解。已知:铜作阳极时,铜先被氧化生成Cu+,后Cu+继续氧化生成Cu2+在碱性溶液中CuCl浊液易转化为Cu2O

3)以NaOH溶液作为电解质溶液时需添加NaCl,其目的是               写出阳极反应方程式              

(4)写出在碱性溶液中CuCl浊液转化为Cu2O的离子方程式                       

(5)这样制得的Cu2O中往往CuCl,请设计实验证明CuCl的存在                

 

(1)4Cu(OH)2+ N2H4•H2O=2Cu2O + N2↑+7H2O(2分) (2) 过滤(2分) (3)生成CuCl沉淀,防止被氧化成Cu2+(2分)Cu + Cl- – e- =CuCl(2分) (4)2CuCl+2OH- =Cu2O + H2O+2Cl-(2分) (5) 取试样少量于试管中,加入稀硝酸溶解,再加硝酸银溶液,若生成沉淀,则含有CuCl,若无明显现象,则无CuCl。(其他合理答案也可给分)(3分) 【解析】 试题分析;(1)在新制Cu(OH)2浊液中滴入N2H4·H2O水溶液,蓝色沉淀逐渐转化为砖红色,同时产生无色无味的气体,这说明产生的沉淀是氧化亚铜,气体是氮气,所以反应的化学方程式为4Cu(OH)2+ N2H4•H2O=2Cu2O + N2↑+7H2O。 (2)氧化亚铜的颗粒加大,过滤即可实现分离。 (3)由于电解时Cu+易被氧化生成Cu2+,而在碱性溶液中CuCl浊液易转化为Cu2O,所以添加NaCl的目的是生成CuCl沉淀,防止被氧化成Cu2+。 (4)在碱性溶液中CuCl浊液转化为Cu2O的离子方程式为2CuCl+2OH-=Cu2O + H2O+2Cl-。 (5)由于氯化亚铜容易转化为氧化亚铜,同时产生氯离子,因此可以通过检验氯离子判断是否含有氯化亚铜,即取试样少量于试管中,加入稀硝酸溶解,再加硝酸银溶液,若生成沉淀,则含有CuCl,若无明显现象,则无CuCl。 考点:考查氧化亚铜制备实验方案设计与探究  
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考点分析:
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(12分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由下面一系列反应制得:

Na2CO3+SO2 =Na2SO3+CO2    Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S

2H2S+SO2=3S↓+2H2O      Na2SO3 + S满分5 manfen5.comNa2S2O3

常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3·5H2ONa2S2O3·5H2O4045熔化,48分解Na2S2O3 易溶于水不溶于乙醇在水中有关物质的溶解度曲线如图所示。

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.现按如下方法制备Na2S2O3·5H2O:将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中,注入150mL蒸馏水使其溶解,在分液漏斗中,注入浓盐酸,在装置2中加入亚硫酸钠固体,并按图安装好装置。

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请问:仪器2的名称为        ,装置6中可放入       

A.BaCl2溶液           B.浓H2SO4      

C.酸性KMnO4溶液      D.NaOH溶液

.分离Na2S2O3·5H2O并标定溶液的浓度:

(1)为减少产品的损失,操作      ,操作减压过滤、洗涤      ,其中洗涤操作是用      (填试剂)作洗涤剂。

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(2)称取一定质量的产品配置成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量294g/mol)0.5880克。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应: I2+2S2O32-2I-+S4O62-,滴定终点的现象为                 三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为         mol/L。

 

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(14分) I )在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2X(g) + Y(g)满分5 manfen5.com2Z(g)已知将2molX1molY充入该容器中,反应在绝热条件下达到平衡时,Z的物质的量为pmol。回答下列问题:

(1)若把2molX1molY充入该容器时,处于状态I,达到平衡时处于状态II(如图1),则该反应的△H      0熵变S_____0  ( 填:“< > = )。该反应在      (填:高温或低温)条件下能自发进行。

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2该反应的v-t图像如图2中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图2中右图所示。以下说法正确的是       

a1>a2  b1<b2  t1>t2  右图中阴影部分面积更大  两图中阴影部分面积相等

3若该反应在容积可变的密闭容器中发生,在温度为T1、T2时,平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是    

A.A、C两点的反应速率:A>C

B.A、C两点的气体密度:AC

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

II)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g) + nB(g)满分5 manfen5.compC(g) ,在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表

压强p/Pa

2×105

5×105

1×106

c(A)/mol·L-1

0.08

0.20

0.44

(1)当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡          移动(填:向左,向右,不)

2维持压强为2×105 Pa,当反应达到平衡状态时,体系中共有amol气体,再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时,体系中气体总物质的量是               mol.

3当压强为1×106 Pa时,此反应的平衡常数表达式:      

4其他条件相同时,在上述三个压强下分别发生该反应。2×105 Pa时,A的转化率随时间变化如下图,请在图中补充画出压强分别为5×105 Pa 1×106 Pa时,A的转化率随时间的变化曲线(请在图线上标出压强)。

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(10分)氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。常用电离常数Kb和电离度α来定量表示氨水的电离程度,它们均可通过各浓度氨水对应的c(OH-)进行换算下面是某中学化学兴趣小组在25测定一系列浓度氨水的pH所对应的c(OH-)

【仪器与试剂】酸度计50 mL式滴定管、100mL烧杯 0.10 mol·L-1 氨水

【实验数据】(不必填表格)

烧杯号

V氨水 (mL)

V(mL)

c (NH3·H2O) mol·L-1

c(OH-)

Kb

α

1

50.00

0.00

 

1.34×10-3

 

 

2

25.00

25.00

 

9.48×10-4

 

 

3

5.00

45.00

 

4.24×10-4

 

 

请根据以信息回答下问题:

125时,氨水的电离常数Kb满分5 manfen5.com            

(2)用0.10mol·L—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L—1

的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L—1氨水所得的滴定曲线图。

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请指出盐酸滴定氨水的曲线为      (填A或B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序                 

(3)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧试验机中相关的反应有:

4NH3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(l)    △H1  

4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(l)   △H2   ②

4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l)   △H3  

请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1           

(4)Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料。其总反应式为4NH3+3O2= 2N2+6H2O,正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH,则负极上的电极反应式为                    

 

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(11分)某物质M具有热导率高、高温下电绝缘性好、高温下材料强度大、无毒等优异性能。经检测,M中只含有两种短周期元素。现取82 gM溶于适量的NaOH溶液中恰好反应,得到无色溶液A和44.8 L气体B(气体体积为标准状况下),该气体能使红色石蕊试纸变蓝。往反应后的溶液中逐滴加入盐酸,可观察到溶液先变浑浊后变澄清。物质B有如下转化关系:满分5 manfen5.comE是一种强酸。将C和D的混合物溶解在接近零度的水中,即可得到一种弱酸F的水溶液。请回答下列问题:

(1)物质M的化学式为       ,属于       晶体(填“分子”、“离子”、“原子”等)。

(2)无色溶液A呈碱性,其原因是       (用离子方程式表示)。

(3)弱酸F是一种比醋酸酸性稍强的弱酸,很不稳定,通常在室温下易分解。要制得F溶液,可以往冷冻的其钠盐浓溶液中加入或通入某种物质,下列物质不适合使用的是      (填序号)。

a.盐酸        b.二氧化碳       c.稀硫酸       d.二氧化硫

(4)工业碱性废水中若含有NO2,可用铝粉除去。已知此反应体系中检测到B气体。写出上述反应的离子方程式       。若改用电解法将废水中NO2转换为N2除去,N2将在     (填“阴极”或“阳极”)生成,电极反应为        

 

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某溶液,只可能含有以下离子中的若干种:H+、NH4+、K+、Mg2+、NO2-、CO32-、NO3-,现取两份100mL溶液进行如下实验:已知HNO2是一种不稳定的弱酸,易分解生成NO2和NO,AgNO2是一种不溶于水的白色沉淀。

第一份加足量AgNO3溶液后,有5.84g白色沉淀产生,沉淀中加入足量稀盐酸充分反应,有棕色气体产生,沉淀颜色不变,但是质量减少0.1g

将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水,又得到白色沉淀1.0g,该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体;

第二份加入过量浓NaOH溶液,加热使产生的气体全部放出,用50mL0.5mol·L-1的硫酸溶液恰好完全吸收,酸也不剩余。根据上述实验,以下推测不正确的是

A.原溶液一定不存在较大浓度的H+、Mg2+

B.原溶液确定含NH4+、NO2-、CO32-,且物质的量之比为5︰2︰1

C.不能确定原溶液是否含有K+、NO3-

D.实验中产生的棕色气体遇空气颜色会加深

 

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