Question

【题目】纳米铜有很多奇特的性质，比如超塑延展性,在室温下可拉长50多倍而不出现裂纹,铜纳米晶体的这种机械特性为制造常温下的弹性物质开辟了光明前景。此外,纳米铜还用作热氨发生器、凝胶推进剂、燃烧活性剂、催化剂、水清洁吸附剂、烧结活性剂等。纳米铜比普通铜更容易与氧气发生反应,常温下在空气中可以自燃。以下是纳米铜的一种制备工艺,用于制备50~100nm的铜粉。

已知:油酸(C17H33COOH)难溶于水,可溶于乙醇。

步骤①中发生的反应为:2C17H33COOH +Cu2+Cu(C17H33COO)2 +2H+

步骤②中发生的反应为:2Cu(C17H33COO)2 + C6H12O6+5OH- =Cu2O+C5H11COO-+4C17H33COO-

回答下列问题:

（1）将纳米铜粉加人燕馏水中,搅拌均匀后,得到的分散系类型是_________

（2）步骤①中调节pH5.5~6.0时,萃取率最高,pH不能过大也不能过小,若过小则______，若过大则__。

（3）NaH2PO2中P的化合价是_______，在步骤③中被氧化得到的产物是NaH2PO3，该反应的化学方程式是_____。已知NaH2PO2为正盐且溶液呈碱性.NaH2PO2溶液呈碱性原因用离子方程式可表示为_。

（4）用乙醇清洗产物的目的是__________。

（5）真空干燥产品的原因是_________。

Answer 1

【答案】 胶体 萃取过程会受到H+的抑制作用 Cu2+会转化为Cu(OH)2沉淀 +1 NaH2PO2+Cu2O+2nC17H33COOH=2Cu(C17H33COOH)n+NaH2PO3 H2PO2-+H2OH3PO2+OH- 洗去油酸，加速干燥 纳米铜粉在空气中可以自燃

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）铜粉的微粒直径为50-100nm，根据分散质微粒直径在1-100nm之间的分散系为胶体，因此将纳米铜粉加人燕馏水中，搅拌均匀后,得到的分散系类型是胶体；（2）根据步骤①的反应，pH过小，即c(H＋)增大，化学平衡向逆反应方向移动，即萃取过程会受到H＋的抑制，pH过大，c(OH－)增大，会产生Cu(OH)2；（3）Na和H显＋1价，O显－2价，整个化合价代数和为0，则P的价态为＋1价；步骤③中发生氧化还原反应，NaH2PO2被氧化成NaH2PO3，Cu2O作氧化剂，＋1价Cu被还原成Cu单质，因此化学反应方程式为：NaH2PO2+Cu2O+2nC17H33COOH=2Cu(C17H33COOH)n+NaH2PO3；NaH2PO2为正盐，溶液显碱性是 H2PO2－发生水解造成，离子反应方程式为H2PO2-+H2OH3PO2+OH-；（4）根据信息，油酸用于乙醇，且乙醇易挥发，因此用乙醇清洗的产物的原因是洗去油酸，加速干燥；（5）纳米铜增加与氧气的接触面积，容易在空气中自燃，因此真空干燥产品的原因是防止纳米铜在空气中自燃。