Question

【题目】硒及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用，掺杂硒的纳米氧化亚铜常用作光敏材料、电解锰行业催化剂等。

(1)酸性溶液中Na2SO3将H2SeO3和H2SeO4还原为晒单质的反应如下：

H2SeO3(aq)+2SO2(g)+H2O(l)=Se(s)+2H2SO4(aq) △H1

2H2SeO4(aq)+Se(s)+H2O(l)=3H2SO4(aq) △H2

H2SeO4(aq)+2SO2(g)+2H2O(l)=Se(s)+3H2SO4(aq) △H3

实验中控制其他条件不变(盐酸浓度等)，与硒还原率关系如图1。在A点之前，随着的增加，Se的还原率不断升高的原因是_____________。

(2)向Na2SeO3溶液中加入适量的AgNO3溶液，得到Ag2Se纳米晶体，同时产生N2。该反应的离子方程式为 ______。

(3)制 PbSe 纳米管时还产生了副产物PbSeO3。己知：Ksp(PbSeO3)=3×l0-12， Ksp(PbSe)= 3×l0-38。为了除去PbSe中混有的PbSeO3，可以采取的措施是______。

(4)实验室测得碱性条件下PbSe纳米管在电极表面的氧化还原行为，结果如图2所示。其中一条曲线上的峰表示氧化过程，另一条曲线上的峰表示还原过程。整个过程共发生如下变化：Pb(OH)2—PbO2；Pb(OH)2—Pb； PbSe—Se； PbO2→Pb(OH)2，各物质均难溶于水。峰1对应的电极反应式为：PbSe-2e-+2OH-=Pb(OH)2+Se；则峰2对应的电极反应式为 ______。

(5)掺杂硒的纳米Cu2O催化剂可用于工业上合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ/mol。按n(H2)：n(CO)=1：1的投料比将H2与CO充入VL的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①压强P1、P2、P3由小到大的顺序是 __________。

②T1 ℃时若向该容器中充入2.0 mol H2和2.0 mol CO发生上述反应，5 min后反应达到平衡(M点)，则M点对应条件下反应的平衡常数为 ______。

(6)将CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。CuCl 水解的反应为 CuCl(s) +H2O(1) CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq)，该反应的平衡常数 K与此温度下Kw、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为K=________。

Answer 1

【答案】溶液中SO2的浓度增大(或产生的SO2对溶液有搅拌作用)，加快了化学反应速率，从而使得Se的还原率不断升高 4Ag++2SeO32-+3N2H4H2O═2Ag2Se↓+3N2↑+9H2O 将PbSe纳米管浸泡在Na2Se溶液中，然后用蒸馏水洗涤多次并干燥 Pb(OH)2-2e-+2OH-=PbO2+2H2O P3＜P2＜P1

【解析】

(1) 在A点之前，由于是酸性溶液，加入的Na2SO3和酸反应生成SO2将H2SeO3和H2SeO4还原，故随着的增加，即溶液中SO2的浓度增大，能增大反应速率，并对反应溶液起到搅拌作用，从而使得Se的还原率不断升高；

(2)向Na2SeO3溶液中加入适量的AgNO3溶液，再加入水合肼（N2H4H2O），120℃反应，得到Ag2Se纳米晶体，同时产生N2，反应是发生在SeO32-和N2H4H2O之间的氧化还原反应，SeO32-被还原为Ag2Se固体，N2H4H2O被氧化为N2，Ag+反应前后化合价不变，根据得失电子数守恒、质量守恒和电荷守恒可知离子方程式为4Ag++2SeO32-+3N2H4H2O═2Ag2Se↓+3N2↑+9H2O；

(3)根据Ksp可知，PbSe的溶解度小于PbSeO3，故可以通过PbSeO3和Na2Se的反应将PbSeO3转化为PbSe，从而达到除去PbSeO3的目的，方法为将PbSe纳米管浸泡在Na2Se溶液中，然后用蒸馏水洗涤多次并干燥；

(4)由于其中一条曲线上的峰表示氧化过程，另一条曲线上的峰表示还原过程，而峰1对应的电极反应式PbSe-2e-+2OH-=Pb(OH)2+Se为氧化反应，故曲线A上的反应均为氧化反应，即峰2所对应反应为Pb(OH)2→PbO2或PbSe→Se，而由于峰1的电极反应为PbSe-2e-+2OH-=Pb(OH)2+Se，生成了Pb(OH)2，故峰2的反应为Pb(OH)2→PbO2，由于环境为碱性的，故电极反应为Pb(OH)2-2e-+2OH-=PbO2+2H2O；

(5)①由图可知，温度一定时，CO的转化率α(P3)＜α(P2)＜α(P1)，该正反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强化学平衡向正反应进行，CO的转化率升高，故压强P1＞P2＞P3，则压强P1、P2、P3由小到大的顺序是P3＜P2＜P1；

②T1℃，若向该容器中充入2.0 mol H2和2.0 molCO发生上述反应，5 min后反应达到平衡（M点），CO转化率40%，消耗CO物质的量2mol×40%=0.8mol，结合化学三行计算列式计算， CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=a kJ/mol

起始量(mol) 2 2 0

变化量(mol) 0.8 1.6 0.8

平衡量(mol) 1.2 0.4 0.8

K=；

(6)CuCl水解的反应为CuCl(s)+H2O(l)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq)，该反应的平衡常数K=c(H+)c(Cl-)==。