题目

题型：不详难度：来源：

（13分）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
⑴电化学法制备Cu₂O时，铜棒做     极，阴极生成Cu₂O的电极反应式为                 。
⑵湿化学法中，检验纳米Cu₂O已经生成的实验方法是                                   。
⑶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，计算产品中Cu₂O的质量分数。（写出计算过程）

答案

⑴阳极（2分）   2Cu²⁺ + 2e^－+ H₂O ="=" Cu₂O+2H⁺ （2分）
⑵丁达尔效应（或详细叙述操作）（2分）
⑶（3）根据质量可知n(Cu₂O) · 144mol·L^—1 + n(Cu) · 64mol·L^—1 ="1.76" g。根据电子得失守恒可知n(Cu₂O) · 2 + n(Cu) · 2 =" 0.224/22.4" mol ×3。解得n(Cu₂O)=" 0.01" mol、n(Cu)="0.005" mol。所以氧化亚铜的质量分数为w(Cu₂O) = 。

解析

（1）要生成氧化亚铜，则铜必须失去电子，因此铜作阳极。阴极得到电子，发生还原反应，所以阴极电极反应式为2Cu²⁺ + 2e^－+ H₂O ="=" Cu₂O+2H⁺。
（2）氧化亚铜的直径是纳米级，所以属于胶体，因此通过丁达尔效应检验即可。
（3）根据质量可知n(Cu₂O) · 144mol·L^—1 + n(Cu) · 64mol·L^—1 ="1.76" g。根据电子得失守恒可知n(Cu₂O) · 2 + n(Cu) · 2 =" 0.224/22.4" mol ×3。解得n(Cu₂O)=" 0.01" mol、n(Cu)="0.005" mol。所以氧化亚铜的质量分数为w(Cu₂O) = 。