（15分）纳米级Cu2O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处,高中,化学试题,原电池原理考点,电解池原理考点,好技网

填空题

（15分）纳米级Cu₂O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。
Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备
（1）四种制取Cu₂O的方法如下：
①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；
②最新实验研究用肼（N₂H₄）还原新制Cu(OH)₂可制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。
已知：N₂H₄(l)+O₂(g)N₂(g)+2H₂O(l)   △H="-a" kJ/mol
Cu(OH)₂(s)CuO(s)+H₂O(l)  △H="b" kJ/mol
4CuO(s)2Cu₂O(s)+O₂(g)      △H="c" kJ/mol
则该方法制备Cu₂O的热化学方程式为                                             。
③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H₂OCu₂O+H₂↑，则阳极反应式为：                               。
④还可采用Na₂SO₃还原CuSO₄法：将Na₂SO₃和CuSO₄加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式：               。
Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用
（2）用制得的Cu₂O进行催化分解水的实验
①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu₂O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：
2H₂O(g)2H₂(g)＋O₂(g) △H＝＋484 kJ·mol^－¹
T₁温度下不同时段产生O₂的量见下表：
时间/min
20
40
60
80
n(O₂)/mol
1.0
1.6
2.0
2.0
前20 min的反应速率v(H₂O)＝                       ；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝             ；若T₂温度下K＝0.4，T₁         T₂（填>、<、=）
②右图表示在t₁时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H₂的浓度随时间变化的情况，则t₁时平衡的移动方向为      ，t₂时改变的条件可能为              ；若以K₁、K₂、K₃分别表示t₁时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t₃时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K₁、K₂、K₃的关系为                ；

③用以上四种方法制得的Cu₂O在其它条件相同下分别对水催化分解，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是          。

A．方法③、④制得的Cu₂O催化效率相对较高
B．方法④制得的Cu₂O作催化剂时，水的平衡转化率最高
C．催化效果与Cu₂O颗粒的粗细、表面活性等有
D．Cu₂O催化水分解时，需要适宜的温度

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本试题 “（15分）纳米级Cu2O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方...” 主要考查您对
原电池原理

电解池原理
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原电池原理
电解池原理

原电池：

1.定义：将化学能转化为电能的装置。
2.工作原理：
以铜-锌原电池为例

（1）装置图：

（2）原理图：

3.实质：化学能转化为电能。
4.构成前提：能自发地发生氧化还原反应。
5.电极反应：
负极：失去电子；氧化反应；流出电子
正极：得到电子；氧化反应；流入电子
6.原电池正负极判断的方法：
①由组成原电池的两级材料判断，一般是活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断，电流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向，在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
④根据原电池两级发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
⑤X极增重或减重：X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电，反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极。
⑥X极有气泡冒出：发生可析出氢气的反应，说明X极为正极。
⑦X极负极pH变化：析氢或吸氧的电极发生反应后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，X极附近的pH增大，说明X极为正极。

原电池中的电荷流动:

在外电路(电解质溶液以外)，电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极，使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中)，阳离子(带正电荷)向正极移动，阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动，电性趋向平衡的闭合电路。

电解池：

(1)电解：使电流通过电解质溶液且在阴、阳极两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
(2)装置：电解池(电解槽)
(3)特点：将电能转化为化学能。
形成条件：①与电源相连的两个电极，②电解质溶液或熔融电解质，③形成闭合回路
(4)阴离子放电顺序：S^2->I^->Br^->Cl^->OH^->SO₄^2->NO₃^->F^-阳离子放电顺序：Ag⁺>Hg²⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺>Ca²⁺>K⁺(5)电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H₂（消耗H⁺），阳极上无O₂产生，电解后溶液pH值增大；
②若阴极上无H₂，阳极上产生O₂，则电解后溶液pH值减小；
③若阴极上有H₂，阳极上有O₂，且（相当于电解水），则有三种情况：
a如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；
b如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；
c如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；
④若阴极上无H₂，阳极上无O₂产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl₂溶液（CuCl₂溶液由于Cu²⁺水解显酸性），一旦CuCl₂全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
(6)电解反应类型：从参加反应的物质来分电解反应可分成五类：
①H₂O型：实质是电解水。如电解硝酸钠、氢氧化钠、硫酸等溶液。
②溶质型：溶质所电离出来的离子发生氧化还原，如电解氯化铜、溴化氢等溶液。
③硫酸铜溶液型：电解产物是金属、氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜、氧气和硫酸，电解硝酸银溶液时生成单质银、氧气和硝酸。
④氯化钠溶液型：电解产物是非金属单质、氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成氯气、氢气和氢氧化钠，电解溴化钾溶液时生成溴单质、氢气和氢氧化钾。
⑤电镀型：镀层金属作阳极，阳极反应是：M-ne^-=Mn⁺，镀件作阴极，阴极反应是：Mn⁺+ne^-=M。（电解精炼与电镀，实质上是相同的）

原电池、电解池、电镀池的比较:

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时间/min	20	40	60	80
n(O₂)/mol	1.0	1.6	2.0	2.0