Question

【題目】納米級Cu2O由于具有優良的催化性能而受到關注，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發生的反應：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，該電池的陽極反應式為 ．
（4）方法III為加熱條件下用液態拼（N2H4）還原新制Cu（OH）2來制備納米級Cu2O，同時放出N2 ． 該制法的化學方程式為 ．
（5）在相同的密閉容器中，用以上兩種方法制得的Cu2O分別進行催化分解水的實驗： 2H2O（g） 2H2（g）+O2（g）△H＞0
水蒸氣的濃度隨時間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.實驗溫度：T1＜T2
B.實驗①前20min的平均反應速率v（O2）=7×10﹣5mol/（Lmin）
C.實驗②比實驗①所用的催化劑效率高
（6）25℃時，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 ， 則此時溶液中的c（Ag+）= ． （體積變化忽略不計）若再向沉淀生成后的溶液中加入100mL0.001mol/L鹽酸，是否繼續產生沉淀（填“是”或“否”）．

Answer 1

【答案】
（1）反應不易控制，易還原產生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，反應不易控制生成Cu2O； 所以答案是：反應不易控制，易還原產生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）陽極發生氧化反應，堿性條件下Cu在陽極失去電子得到Cu2O與H2O，陽極電極反應式為：2Cu﹣2e﹣+2OH﹣=Cu2O+H2O，
所以答案是：2Cu﹣2e﹣+2OH﹣=Cu2O+H2O；（4）液態肼（N2H4）還原新制Cu（OH）2來制備納米級Cu2O，同時放出N2 ， 其反應的方程式為：4Cu（OH）2+N2H4 2Cu2O+N2↑+6H2O；
所以答案是：4Cu（OH）2+N2H4 2Cu2O+N2↑+6H2O； （5）A、實驗溫度越高，達到化學平衡時水蒸氣轉化率越大，②和③相比，③轉化率高，所以T2＞T1 ， 故A正確；
B、實驗①前20min的平均反應速率 v（O2）= = =3.5×10﹣5 molL﹣1 min﹣1 ， 故B錯誤；
C、①②化學平衡狀態未改變，②反應速率加快，先到達平衡，則實驗②比實驗①所用的催化劑效率高，故C正確．
故選AC；（6）溶液混合后，不發生反應時c（Ag+）= ×0.018molL﹣1=0.009molL﹣1、c（Cl﹣）= ×0.02molL﹣1=0.01molL﹣1 ， 令平衡時溶液中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 ，
再向反應后的溶液中加入100mL0.001molL﹣1鹽酸，不發生反應時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 ， 故沒有沉淀產生，
所以答案是：1.8×10﹣7mol/L；否．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用反應熱和焓變和化學平衡的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．