Question

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

 

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（2）湿化学法中，检验纳米Cu₂O已经生成的实验方法是

 

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（3）湿化学法得到的产品中常含有Cu．称取某产品1.76g（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

 

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Answer 1

考点：制备实验方案的设计,化学方程式的有关计算,原电池和电解池的工作原理

专题：计算题,电化学专题

分析：（1）电化学法制备Cu₂O时，阴极生成Cu₂O，铜离子被还原，铜应为阳极，阳极生成铜离子，以补充铜离子；
（2）检验纳米Cu₂O，在检验溶液是否具有丁达尔效应；
（3）设含铜的物质的量为xmol，氧化亚铜的物质的量为ymol，根据质量关系和电子守恒列式计算出铜的物质的量，再计算出铜的质量分数．

解答： 解：（1）电化学法制备Cu₂O时，阴极生成Cu₂O，铜离子被还原，电极方程式为2Cu²⁺+2e^-+H₂O═Cu₂O+2H⁺，铜应为阳极，阳极生成铜离子，以补充铜离子，
故答案为：阳极；2Cu²⁺+2e^-+H₂O═Cu₂O+2H⁺；
（2）检验纳米Cu₂O，在检验溶液是否具有丁达尔效应，故答案为：丁达尔效应；
（3）产生一氧化氮气体的物质的量为：0.01mol
设含铜的物质的量为xmol，氧化亚铜的物质的量为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．
故答案为：0.818．

点评：本题考查较为综合，涉及氧化亚铜的制备，侧重于学生的分析能力和实验能力、计算能力的考查，为高频考点，注意把握电极方程式的书写，难度中等．