Question

（13分）納米級Cu2O具有特殊的光學、電學及光電化學性質(zhì)，在太陽能電池、傳感器、超導體等方面有著潛在的應用，研究制備納米氧化亞銅的方法已成為當前的熱點研究之一。已知Cu+易在酸性條件下發(fā)生：2Cu+=Cu2+＋Cu。

方法一：在新制Cu(OH)2濁液中滴入N2H4·H2O水溶液，藍色沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為磚紅色，同時產(chǎn)生無色無味的氣體。

（1）寫出上述制備過程中的總反應方程式 。

（2）用甲醛稀溶液代替N2H4·H2O水溶液也可以實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，但需水溫較高，且往往會生成極少量顆粒較大的Cu2O，用 的方法可分離出顆粒過大的Cu2O。

方法二：以銅作陽極，石墨作陰極電解。已知：①銅作陽極時，銅先被氧化生成Cu+，后Cu+繼續(xù)氧化生成Cu2+；②在堿性溶液中CuCl濁液易轉(zhuǎn)化為Cu2O。

（3）以NaOH溶液作為電解質(zhì)溶液時需添加NaCl，其目的是 ，寫出陽極反應方程式 。

（4）寫出在堿性溶液中CuCl濁液轉(zhuǎn)化為Cu2O的離子方程式 。

（5）這樣制得的Cu2O中往往含有CuCl，請設計實驗證明CuCl的存在 。

Answer 1

（1）4Cu(OH)2+ N2H4?H2O＝2Cu2O + N2↑+7H2O（2分） (2) 過濾（2分）

(3)生成CuCl沉淀，防止被氧化成Cu2+（2分）Cu + Cl- – e- =CuCl（2分）

(4)2CuCl+2OH- ＝Cu2O + H2O+2Cl-（2分）

(5) 取試樣少量于試管中，加入稀硝酸溶解，再加硝酸銀溶液，若生成沉淀，則含有CuCl，若無明顯現(xiàn)象，則無CuCl。(其他合理答案也可給分)(3分)

【解析】

試題分析；（1）在新制Cu(OH)2濁液中滴入N2H4·H2O水溶液，藍色沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為磚紅色，同時產(chǎn)生無色無味的氣體，這說明產(chǎn)生的沉淀是氧化亞銅，氣體是氮氣，所以反應的化學方程式為4Cu(OH)2+ N2H4?H2O＝2Cu2O + N2↑+7H2O。

（2）氧化亞銅的顆粒加大，過濾即可實現(xiàn)分離。

（3）由于電解時Cu+易被氧化生成Cu2+，而在堿性溶液中CuCl濁液易轉(zhuǎn)化為Cu2O，所以添加NaCl的目的是生成CuCl沉淀，防止被氧化成Cu2+。

（4）在堿性溶液中CuCl濁液轉(zhuǎn)化為Cu2O的離子方程式為2CuCl+2OH-＝Cu2O + H2O+2Cl-。

（5）由于氯化亞銅容易轉(zhuǎn)化為氧化亞銅，同時產(chǎn)生氯離子，因此可以通過檢驗氯離子判斷是否含有氯化亞銅，即取試樣少量于試管中，加入稀硝酸溶解，再加硝酸銀溶液，若生成沉淀，則含有CuCl，若無明顯現(xiàn)象，則無CuCl。

考點：考查氧化亞銅制備實驗方案設計與探究