(13分)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,常用的制备方法有电化学法、湿化学法等。电化学法可用铜棒和石墨作电极,电解Cu(NO3)2稀溶液制备。
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(13分)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,常用的制备方法有电化学法、湿化学法等。电化学法可用铜棒和石墨作电极,电解Cu(NO3)2稀溶液制备。湿化学法的制备过程为:在KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的还原剂——肼(N2H4),加热并保持温度在90℃。检验反应完全后,分离、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为: 4CuSO4 + N2H4 + 8KOH = 2Cu2O + N2↑+ 4K2SO4 + 6H2O ⑴电化学法制备Cu2O时,铜棒做 极,阴极生成Cu2O的电极反应式为 。 ⑵湿化学法中,检验纳米Cu2O已经生成的实验方法是 。 ⑶湿化学法得到的产品中常含有Cu。称取某产品1.76g(设仅含Cu2O和Cu),加入足量的稀硝酸,充分反应后得到标准状况下的NO气体224mL,计算产品中Cu2O的质量分数。(写出计算过程) |
答案
⑴阳极(2分) 2Cu2+ + 2e-+ H2O ="=" Cu2O+2H+ (2分) ⑵丁达尔效应(或详细叙述操作)(2分) ⑶(3)根据质量可知n(Cu2O) · 144mol·L—1 + n(Cu) · 64mol·L—1 ="1.76" g。根据电子得失守恒可知n(Cu2O) · 2 + n(Cu) · 2 =" 0.224/22.4" mol ×3。解得n(Cu2O)=" 0.01" mol、n(Cu)="0.005" mol。所以氧化亚铜的质量分数为w(Cu2O) = 。 |
解析
(1)要生成氧化亚铜,则铜必须失去电子,因此铜作阳极。阴极得到电子,发生还原反应,所以阴极电极反应式为2Cu2+ + 2e-+ H2O ="=" Cu2O+2H+。 (2)氧化亚铜的直径是纳米级,所以属于胶体,因此通过丁达尔效应检验即可。 (3)根据质量可知n(Cu2O) · 144mol·L—1 + n(Cu) · 64mol·L—1 ="1.76" g。根据电子得失守恒可知n(Cu2O) · 2 + n(Cu) · 2 =" 0.224/22.4" mol ×3。解得n(Cu2O)=" 0.01" mol、n(Cu)="0.005" mol。所以氧化亚铜的质量分数为w(Cu2O) = 。 |
举一反三
27. 如图所示是中学化学实验中常见的装置,它有多种用途。
⑴若瓶中装有X溶液,将CO和CO2的混合气体由a管口通入,用以除去CO2,则X为________。⑵若用排水法收集H2,则H2气体应从_______(填标号,下同)管口导入;若用排空气法收集CO2,则CO2气体应从________ 管口导入。 ⑶医院里给病人输氧时,往往在氧气钢瓶与病人呼吸面具之间安装有水的该装置,观察气泡产生的情况,以便调节供氧速率,此时氧气应从 管口导入。 |
实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:①趁热过滤②洗涤、滤纸吸干③静置、冷却④水浴加热⑤抽滤⑥过量铁屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液。则实验步骤 正确的顺序为A.⑥⑤④①③② | B.⑥④⑤②①③ | C.⑥④①③⑤② | D.②⑥④①③⑤ |
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实验室中制取氢气,最好的方法是A.纯锌与稀硫酸反应 | B.纯锌与浓硫酸反应 | C.纯锌与稀盐酸反应 | D.粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应 |
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利用下列各组物质制备和收集相应的气体,可采用如图所示装置(图中尾气处理装置略)的是( )
①石灰石和稀盐酸;②二氧化锰和浓盐酸;③铜和稀硝酸;④铜和浓硫酸; ⑤双氧水和二氧化锰;⑥铝和烧碱溶液; |
可以在实验室制取氨气的方法是( )A.将浓氨水滴在CaO固体上 | B.NH4Cl溶液和NaOH稀溶液混合 | C.NH4Cl晶体加热分解 | D.加热熟石灰和NH4Cl的固体混合物 |
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