(2013•浙江模拟)纳米级Cu2O具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳能电池、传感器、超导体等方面有着潜在的应用

(2013•浙江模拟)纳米级Cu2O具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳能电池、传感器、超导体等方面有着潜在的应用,研究制备纳米氧化亚铜的方法已成为当前的热点研究之一.已知:亚铜化台物在酸性溶液中可歧化为Cu和Cu2+
方法一:在新制Cu(OH)2浊液中滴入N2H4•H2O水溶液,监色沉淀逐渐转化为砖红色,同时产生无色无味的气体.
(1)指出N2H4•H2O在反应中的作用:______.
(2)写出上述制各过程中的总反应方程式:______.
(3)用甲醛稀溶液代替N2H4•H2O水溶液也可以实现上述转化,但需水温较高,且往往会生成极少量颗粒较大的Cu2O,写出甲醛的电子式:______;用______的方法可分离出颗粒过大的Cu2O.
方法二:以铜作阳极,石墨作阴极电解.已知:①铜作阳极时,铜先被氧化生成Cu+,后Cu+继续氧化生成Cu2+②在碱性溶液中CuCl浊液易转化为Cu2O.
(4)以NaOH溶液作为电解质溶液时需添加NaCl,其目的是:______;写出阳极反应方程式______.
(5)写出在碱性溶液中CuCl浊液转化为Cu2O的离子方程式:______.
(6)这样制得的Cu2O中往往宙有CuCl,请设计实验证明CuCl的存在:______.
lyii66666 1年前 已收到1个回答 举报

如意GOOD 幼苗

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解题思路:(1)Cu(OH)2变为砖红色物质为Cu2O,化合价降低,判断N2H4•H2O在反应中的作用;
(2)根据“在新制Cu(OH)2浊液中滴入N2H4•H2O水溶液,蓝色沉淀逐渐转化为砖红色,同时产生无色无味的气体”判断反应物、生成物,然后写出反应的化学方程式;
(3)甲醛分子中碳原子和氧原子之间有两个共用电子对;不溶性的固体与溶液的分离为过滤;
(4)Cu+易被氧化,添加NaCl是为了使Cu+生成CuCl沉淀;电解池中阳极发生氧化反应,铜失去1个电子与氯离子结合生成氯化亚铜沉淀,据此写出阳极反应方程式;
(5)确定反应物CuCl、OH-和生成物Cu2O,再判断其它的生成物;
(6)检验Cu2O中含有CuCl,可以通过检验氯离子的方法进行判断.

(1)Cu(OH)2变为砖红色物质为Cu2O,化合价降低,判断N2H4•H2O在反应中化合价升高,作用为还原剂;故答案为:还原剂;
(2)在新制Cu(OH)2浊液中滴入N2H4•H2O水溶液,蓝色沉淀逐渐转化为砖红色,即氢氧化铜沉淀转化成氧化亚铜;同时产生无色无味的气体,根据化合价变化,铜离子化合价降低被还原,能够被氧化生成无色无味的气体可能为N、O元素,由于氧气具有氧化性,不可能生成氧化亚铜,所以该气体只能是氮气,根据化合价升降法配平,反应的化学方程式为:4Cu(OH)2+N2H4•H2O=2Cu2O+N2+7H2O,
故答案为:4Cu(OH)2+N2H4•H2O=2Cu2O+N2+7H2O;
(3)甲醛分子中碳原子和氧原子之间有两个共用电子对形成碳氧双键,电子式为:;不溶性的固体与溶液的分离为过滤,故答案为:; 过滤;
(4)Cu+易被氧化,添加NaCl是为了使Cu+生成CuCl沉淀;铜作阳极,石墨作阴极,在含有NaOH的NaCl水溶液中电解,在阳极生成难溶CuCl,阳极电极反应式为:Cu+Cl--e-=CuCl,
故答案为:生成CuCl沉淀,防止被氧化成Cu2+;Cu+Cl--e-=CuCl;
(5)确定反应物CuCl、OH-和生成物Cu2O,判断其它的生成物为水,然后书写方程为:2CuCl+2OH-=Cu2O+H2O+2Cl-,故答案为:2CuCl+2OH-=Cu2O+H2O+2Cl-
(6)得的Cu2O中往往含有CuCl,可以通过检验混合物中是否含有氯离子的方法来检验是否含有CuCl,检验方法为:取试样少量于试管中,加入稀硝酸溶解,再加硝酸银溶液,若生成沉淀,则含有CuCl,若无明显现象,则无CuCl,
故答案为:取试样少量于试管中,加入稀硝酸溶解,再加硝酸银溶液,若生成沉淀,则含有CuCl,若无明显现象,则无CuCl.

点评:
本题考点: 铜金属及其重要化合物的主要性质;电解原理.

考点点评: 本题考查了电解原理、电子式书写、弱电解质的电离平衡等知识,题目难度较大,涉及了较多的离子方程式、化学方程式的书写,注意掌握电解原理,能够正确判断电极反应.

1年前

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