Question

（12分）纳米氧化亚铜(Cu₂O)是一种用途广泛的光电材料，常用的制备方法有电化学法、湿化学法等。电化学法可用铜棒和石墨作电极，电解Cu(NO₃)₂稀溶液制备。湿化学法的制备过程为：在KOH溶液中加入一定量的CuSO₄溶液，再加入一定量的还原剂——肼（N₂H₄），加热并保持温度在90℃。检验反应完全后，分离、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为：4CuSO₄ + N₂H₄+ 8KOH ＝ 2Cu₂O + N₂↑+ 4K₂SO₄+ 6H₂O

（1）电化学法制备Cu₂O时，铜棒做       极，阴极生成Cu₂O的电极反应式为      。

（2）湿化学法中，检验纳米Cu₂O已经生成的实验方法是      。

（3）湿化学法得到的产品中常含有Cu。称取某产品1.76 g（设仅含Cu₂O和Cu），加入足量的稀硝酸，充分反应后得到标准状况下的NO气体224mL，试计算产品中Cu₂O的质量分数。

 

Answer 1

（1）阳极（2分）   2Cu²⁺ + 2e^－+ H₂O == Cu₂O+2H⁺ （2分）

（2）丁达尔效应（或详细叙述操作）（2分）

（3）n(Cu₂O)· 144mol·L^—1 + n(Cu) · 64mol·L^—1 =1.760 g

     n(Cu₂O)· 2 + n(Cu) · 2 = 0.224/22.4 mol ·3     （3分）

解得：n(Cu₂O)= 0.01 mol    n(Cu)=0.005 mol w(Cu₂O) = 0.818（3分）

解析:电化学法制备Cu₂O时，铜棒做阳极溶解。阴极生成Cu₂O的电极反应式为

 2Cu²⁺ + 2e^－+ H₂O == Cu₂O+2H⁺湿化学法中，检验纳米Cu₂O已经生成的实验方法是丁达尔效应。用电子守恒解答第三问。