科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。 I．四种制取Cu2O的方法：(1)火还原法：用炭粉在高温条件下还原CuO。 (2)用葡萄糖[CH2OH

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科学研究发现纳米级的Cu₂O可作为太阳光分解水的催化剂。
I．四种制取Cu₂O的方法：
(1)火还原法：用炭粉在高温条件下还原CuO。
(2)用葡萄糖[CH₂OH(CHOH)₄CHO]还原新制的Cu(OH)₂，写出该反应的化学方程式：___。
(3)电解法：反应为2Cu +H₂O

Cu₂O+H₂↑，则阳极产物是___。
(4)最新研究表明用肼(N₂H₄)还原新制Cu(OH)₂可制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。该方法的化学方程式为___ 。
Ⅱ，用制得的Cu₂O进行催化分解水的实验。
(1)一定温度下，向2L密闭容器中加入纳米级Cu₂O并通入0.10 mol水蒸气，发生反应：
2H₂O(g)

2H₂(g)+ O₂(g) △H=+484 kJ．mol^-1，不同时间内产生O₂的量如下表：

计算前20 min的反应速率v(H₂O)=___；达到平衡时，至少需要吸收___kJ的光能。
(2)用以上四种方法制得的Cu₂O在某相同条件下分别对水催化分解，产生氢气的速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示，下列叙述正确的是___（填序号）。

A．c、d曲线对应方法制得的Cu₂O的催化效率相对较高
B．d曲线对应方法制得的Cu₂O作催化剂时，水的转化率最高
C．催化效果与Cu₂O颗粒的粗细、表面活性等有关
D．Cu₂O催化水分解时，需要适宜的温度

答案

I. (2) CH₂OH(CHOH)₄CHO +2Cu(OH)₂

CH₂OH(CHOH)₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O
[或CH₂OH(CHOH)₄CHO +2Cu(OH)₂ + NaOH

CH₂OH ( CHOH)₄COONa + Cu₂O↓+3H₂O]
(3)Cu₂O
(4)4Cu(OH)₂ +N₂H₄ =2Cu₂O+ N₂ +6H₂O
Ⅱ. (1)5.0×10-5 mol.L^-1.min ^-1 ；0. 968
(2)ACD

举一反三

某化学研究性学习小组探究Fe³⁺和SO₃^2-之间发生的反应。
(1)取5 mL浓FeCl₃溶液于试管中，逐滴加入浓Na₂SO₃溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，继续加入浓Na₂SO₃溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色液体。无气泡产生，无沉淀生成。这种红褐色液体是___________________。
(2)除了以上观察到的现象外，该小组成员提出了另一种可能：发生氧化还原反应。反应的离子方程式为
_____________________。研究性学习小组设计两种实验方案证明发生了氧化还原反应。请把实验方案补充完整：
方案一：检验溶液中含有Fe²⁺证明发生了氧化还原反应；
方案二：检验溶液中含有___________证明发生了氧化还原反应。
实验用品：0.1 mol/L BaCl₂溶液、3 mol/L盐酸、0.1 mol/L KMnO₄(H⁺)溶液、氯水、20% KSCN溶液、0.5 mol/L KI溶液，试管若干、胶头滴管若干
(3)预处理：将(1)中获得的混合物放在如下图装置中处理足够时间。

检验过程：

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某兴趣小组的同学发现，将CuSO₄溶液与Na₂CO₃溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣，决定采用实验的方法进行探究。
【提出猜想】
猜想1：所得沉淀为___；
猜想2：所得沉淀为___；
猜想3：所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)₂·nCuCO₃]。
查阅资料获知，无论是哪一种沉淀受热均易分解（假设均不含结晶水）。
【实验探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤、风干；
步骤2：取一定量所得固体，用如下装置（夹持仪器未画出）进行定性实验。

能证明猜想1成立的实验现象是____。
【问题讨论】
(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是：关闭K，____。
(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl₂，C中盛放Ba(OH)₂溶液，还可测定所得沉淀的组成。
①C中盛放Ba(OH)₂溶液，而不使用澄清石灰水的原因是________。
②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g，实验结束后，装置B的质量增加2.7 g，C中产生沉淀的质量为19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为___。

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某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下

①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为ag。
②装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。
⑤停止加热（如图，导管出口高于液面）。
⑥测量收集到气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。
⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题：
（1）如何检查装置的气密性？________________________
（2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
①调整量筒内外液面高度使之相同；
②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；
③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是：__________________（请填写步骤代号）。
（3）测量收集到气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？_______________。
（4）如果实验中得到的氧气体积是c L（25℃、1.01×10⁵Pa），水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为（含a、b、c，不必化简）：M（O₂）=____________。

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资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如下装置（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。

（1）用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是 ________；碱石灰的作用是 _____________。
（2）将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热：
①氨催化氧化的化学方程式是______________ ；试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是________________ ；
②停止反应后，立即关闭B中两个活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因 ___________________。
（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：
①两气体通入的先后顺序是 ________________。其理由是__________________。
②氨气燃烧的化学方程式是_______________________ 。

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用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：
甲：①称取一定质量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL
②用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种溶液各100mL；
②分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察观象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是______________。
（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH________1（选填＞、＜、＝）乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是________（多选扣分）
（a）装HCl溶液的试管中放出H₂的速率快；
（b）装HA溶液的试管中放出H₂的速率快；
（c）两个试管中产生气体速率一样快，
（3）请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处________、________。
（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。
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