Question

納米氧化亞銅（Cu₂O）是一種用途廣泛的光電材料，常用的制備方法有電化學法、濕化學法等．電化學法可用銅棒和石墨作電極，電解Cu（NO₃）₂稀溶液制備．濕化學法的制備過程為：在KOH溶液中加入一定量的CuSO₄溶液，再加入一定量的還原劑--肼（N₂H₄），加熱并保持溫度在90℃．檢驗反應完全后，分離、洗滌、真空干燥得到固體樣品．反應方程式為：4CuSO₄+N₂H₄+8KOH═2Cu₂O+N₂↑+4K₂SO₄+6H₂O
（1）電化學法制備Cu₂O時，銅棒做

 

極，陰極生成Cu₂O的電極反應式為

 

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（2）濕化學法中，檢驗納米Cu₂O已經生成的實驗方法是

 

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（3）濕化學法得到的產品中常含有Cu．稱取某產品1.76g（設僅含Cu₂O和Cu），加入足量的稀硝酸，充分反應后得到標準狀況下的NO氣體224mL，試計算產品中Cu₂O的質量分數

 

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Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,化學方程式的有關計算,原電池和電解池的工作原理

專題：計算題,電化學專題

分析：（1）電化學法制備Cu₂O時，陰極生成Cu₂O，銅離子被還原，銅應為陽極，陽極生成銅離子，以補充銅離子；
（2）檢驗納米Cu₂O，在檢驗溶液是否具有丁達爾效應；
（3）設含銅的物質的量為xmol，氧化亞銅的物質的量為ymol，根據質量關系和電子守恒列式計算出銅的物質的量，再計算出銅的質量分數．

解答： 解：（1）電化學法制備Cu₂O時，陰極生成Cu₂O，銅離子被還原，電極方程式為2Cu²⁺+2e^-+H₂O═Cu₂O+2H⁺，銅應為陽極，陽極生成銅離子，以補充銅離子，
故答案為：陽極；2Cu²⁺+2e^-+H₂O═Cu₂O+2H⁺；
（2）檢驗納米Cu₂O，在檢驗溶液是否具有丁達爾效應，故答案為：丁達爾效應；
（3）產生一氧化氮氣體的物質的量為：0.01mol
設含銅的物質的量為xmol，氧化亞銅的物質的量為ymol，
64x+144y=1.76g，
2x+2y=0.01×3，
解得x=0.005mol，y=0.01mol，
w（Cu₂O）=

0.01mol×144g/mol

1.76g

=0.818．
故答案為：0.818．

點評：本題考查較為綜合，涉及氧化亞銅的制備，側重于學生的分析能力和實驗能力、計算能力的考查，為高頻考點，注意把握電極方程式的書寫，難度中等．