方法Ⅰ | 用炭粉在高溫條件下還原CuO |
方法Ⅱ | 電解法,反應(yīng)為2Cu+H2O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cu2O+H2↑. |
方法Ⅲ | 用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2 |
分析 (1)碳能與CuO反應(yīng)置換出Cu;
(2)根據(jù)蓋斯定律,由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)作相應(yīng)的加減;
(3)①陰極發(fā)生還原反應(yīng),氫離子得電子放出氫氣;
②陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),堿性條件下Cu在陽(yáng)極失去電子得到Cu2O與H2O;
③Na2SO4溶液的主要作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性;
(4)液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來(lái)制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2,根據(jù)得失電子守恒分析;
(5)肼又稱(chēng)聯(lián)氨,電子式為;肼易溶于水,它是與氨類(lèi)似的弱堿,則電離生成OH-和陽(yáng)離子;
(6)若將0.2mo1•L-1N2H4•H2O溶液與0.1mol•L-1HCl溶液等體積混合,得到物質(zhì)的濃度相等N2H5C1和N2H4•H2O,而在相同條件下N2H4•H2O的電離程度大于N2H5C1的水解程度,所以離子濃度大小為:c(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),由此解答;
(7)肼-空氣堿性燃料電池中,負(fù)極上燃料肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水和氮?dú),正極是氧氣得到電子生成氫氧根離子.
解答 解:(1)方法Ⅰ反應(yīng)條件不易控制,若控溫不當(dāng)碳與CuO發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu,使Cu2O產(chǎn)率降低,
故答案為:Cu;
(2)已知:①2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═Cu2O(s)△H=-akJ•mol-1
②C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-bkJ•mol-1
③Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CuO(s)△H=-ckJ•mol-1
由蓋斯定律可知,①-③×2+②得2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=-(a+b-2c)kJ•mol-1;
故答案為:-(a+b-2c)kJ•mol-1;
(3)①陰極發(fā)生還原反應(yīng),氫離子得電子放出H2,所以還原產(chǎn)物是H2,故答案為:H2;
②陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),堿性條件下Cu在陽(yáng)極失去電子得到Cu2O與H2O,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,故答案為:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O;
③Na2SO4溶液的主要作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,故答案為:增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性;
(4)液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來(lái)制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2,其反應(yīng)的方程式為:4Cu(OH)2+N2H4$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2Cu2O+6H2O+N2↑;
故答案為:4Cu(OH)2+N2H4$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2Cu2O+6H2O+N2↑;
(5)肼又稱(chēng)聯(lián)氨,電子式為;肼易溶于水,它是與氨類(lèi)似的弱堿,則電離生成OH-和陽(yáng)離子,電離方程式為N2H4+H2O=N2H5++OH-,故答案為:
;N2H4+H2O?N2H5++OH-;
(6)若將0.2mo1•L-1N2H4•H2O溶液與0.1mol•L-1HCl溶液等體積混合,得到物質(zhì)的濃度相等N2H5C1和N2H4•H2O,而在相同條件下N2H4•H2O的電離程度大于N2H5C1的水解程度,所以離子濃度大小為:c(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故答案為:c(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
(7)肼-氧氣堿性燃料電池中,負(fù)極上燃料肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水和氮?dú),電極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為O2+2H2O+4e-=4OH-,反應(yīng)過(guò)程中生成水,溶液濃度稀釋電解質(zhì)溶液的pH將減小;
故答案為:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑;減。
點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)的制備為載體,考查元素化合物性質(zhì)、蓋斯定律、電解原理以及離子濃度的大小比較等,題目難度中等,注意電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4D?6A+2C | |
B. | 反應(yīng)進(jìn)行到1s時(shí),v(A)=v(D) | |
C. | 反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí),各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等 | |
D. | 反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí),B的平均反應(yīng)速率為0.05mol/(L•s) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 將SO2通入品紅溶液中,溶液的紅色褪去 | |
B. | 將5滴氯化鐵飽和溶液滴入25mL煮沸的蒸餾水中繼續(xù)加熱,液體變紅褐色 | |
C. | 向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成紅褐色沉淀 | |
D. | 將葡萄糖溶液加入新制Cu(OH)2懸濁液加熱至沸騰,出現(xiàn)磚紅色沉淀 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 只有① | B. | 只有①② | C. | ②③④ | D. | ①②③ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | a端是直流電源的正極 | |
B. | 陰極上發(fā)生的反應(yīng):Cu2++2e-=Cu | |
C. | 通電使CuCl2發(fā)生電離 | |
D. | 通電一段時(shí)間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | a 電極發(fā)生反應(yīng):H2NCH2CH2NH2+16e-+4H2O═2CO2↑+N2↑+16H+ | |
B. | 質(zhì)子交換膜處H+由右向左移動(dòng) | |
C. | 該電池在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 | |
D. | 開(kāi)始放電時(shí)b極附近pH不變 |
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