Question

【題目】納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，表為制取Cu2O的三種方法：

方法Ⅰ	用炭粉在高溫條件下還原CuO
方法Ⅱ	電解法：2Cu+H2O Cu2O+H2↑
方法Ⅲ	用肼（N2H4）還原新制Cu（OH）2

（1）工業(yè)上常用方法II和方法III制取Cu2O而很少用方法I，其原因是 ．
（2）己知：2Cu（s）+ O2（g）=Cu2O（s）△H=﹣akJmol﹣1C（s）+ O2（g）=CO（s）△H=﹣bkJmol﹣1
Cu（s）+ O2（g）=CuO（s）△H=﹣ckJmol﹣1
則方法I發(fā)生的反應(yīng)：2CuO（s）+C（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=kJmol﹣1 ．
（3）方法II采用離子交換膜控制電解液中OH﹣的濃度而制備納米Cu2O，裝置如圖所示，該電池的陽極反應(yīng)式為 ．
（4）方法III為加熱條件下用液態(tài)拼（N2H4）還原新制Cu（OH）2來制備納米級Cu2O，同時(shí)放出N2 ． 該制法的化學(xué)方程式為 ．
（5）在相同的密閉容器中，用以上兩種方法制得的Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn)： 2H2O（g） 2H2（g）+O2（g）△H＞0
水蒸氣的濃度隨時(shí)間t變化如表所示．

序號		0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

下列敘述正確的是（填字母代號）．
A.實(shí)驗(yàn)溫度：T1＜T2
B.實(shí)驗(yàn)①前20min的平均反應(yīng)速率v（O2）=7×10﹣5mol/（Lmin）
C.實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用的催化劑效率高
（6）25℃時(shí)，向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.02mol/L鹽酸，生成沉淀．若已知Ksp（AgCl）=1.8×10﹣10 ， 則此時(shí)溶液中的c（Ag+）= ． （體積變化忽略不計(jì)）若再向沉淀生成后的溶液中加入100mL0.001mol/L鹽酸，是否繼續(xù)產(chǎn)生沉淀（填“是”或“否”）．

Answer 1

【答案】
（1）反應(yīng)不易控制，易還原產(chǎn)生Cu
（2）2c﹣a﹣b
（3）2Cu﹣2e﹣+2OH﹣=Cu2O+H2O
（4）4Cu（OH）2+N2H4 2Cu2O+N2↑+6H2O
（5）AC
（6）1.8×10﹣7mol/L；否
【解析】解：（1）用炭粉在高溫條件下還原CuO容易生成Cu，反應(yīng)不易控制生成Cu2O； 所以答案是：反應(yīng)不易控制，易還原產(chǎn)生Cu；（2）①2Cu（s）+ O2（g）=Cu2O（s）△H=﹣akJmol﹣1 ， ②C（s）+ O2（g）=CO（g）△H=﹣bkJmol﹣1 ， ③Cu（s）+ O2（g）=CuO（s）△H=﹣ckJmol﹣1
由蓋斯定律可知，①﹣③×2+②得2CuO（s）+C（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=2c﹣a﹣bkJmol﹣1；
所以答案是：2c﹣a﹣b；（3）陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性條件下Cu在陽極失去電子得到Cu2O與H2O，陽極電極反應(yīng)式為：2Cu﹣2e﹣+2OH﹣=Cu2O+H2O，
所以答案是：2Cu﹣2e﹣+2OH﹣=Cu2O+H2O；（4）液態(tài)肼（N2H4）還原新制Cu（OH）2來制備納米級Cu2O，同時(shí)放出N2 ， 其反應(yīng)的方程式為：4Cu（OH）2+N2H4 2Cu2O+N2↑+6H2O；
所以答案是：4Cu（OH）2+N2H4 2Cu2O+N2↑+6H2O； （5）A、實(shí)驗(yàn)溫度越高，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)水蒸氣轉(zhuǎn)化率越大，②和③相比，③轉(zhuǎn)化率高，所以T2＞T1 ， 故A正確；
B、實(shí)驗(yàn)①前20min的平均反應(yīng)速率 v（O2）= = =3.5×10﹣5 molL﹣1 min﹣1 ， 故B錯(cuò)誤；
C、①②化學(xué)平衡狀態(tài)未改變，②反應(yīng)速率加快，先到達(dá)平衡，則實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用的催化劑效率高，故C正確．
故選AC；（6）溶液混合后，不發(fā)生反應(yīng)時(shí)c（Ag+）= ×0.018molL﹣1=0.009molL﹣1、c（Cl﹣）= ×0.02molL﹣1=0.01molL﹣1 ， 令平衡時(shí)溶液中Ag+的濃度為xmol/L，
Ag+（aq）+Cl﹣（aq）AgCl（s）
（0.009﹣x）mol/L （0.009﹣x）mol/L
反應(yīng)后溶液中c（Cl﹣）=0.01mol/L﹣（0.009﹣x）mol/L=（0.001+x）mol/L，故x×（0.001+x）=1.8×10﹣10 ， 由于0.009×0.01=9×10﹣5＞1.8×10﹣10 ， 故0.001+x≈0.001，解得x≈1.8×10﹣7 ，
再向反應(yīng)后的溶液中加入100mL0.001molL﹣1鹽酸，不發(fā)生反應(yīng)時(shí)c（Ag+）= ×1.8×10﹣7molL﹣1=9×10﹣8molL﹣1、c（Cl﹣）= ×[（0.001+1.8×10﹣7+0.001]molL﹣1≈0.001molL﹣1 ， 而離子濃度積=0.001×9×10﹣8=0.9×10﹣10＜1.8×10﹣10 ， 故沒有沉淀產(chǎn)生，
所以答案是：1.8×10﹣7mol/L；否．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用反應(yīng)熱和焓變和化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱；反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．