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题干

纳米级Cu2O因具有优良的催化性能备受关注。某兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的带领下开展了系列研究。
Ⅰ纳米级Cu2O的用途研究

(查阅资料)①氨气是一种有刺激性气味的气体,在高浓度氧气中才能燃烧,生成氮气和水。
②在纳米级Cu2O的催化作用下,氨气与氧气在一定温度下发生以下化学反应:
4NH3+5O2===4NO+6H2O
4NH3+3O2===2N2+6H2O
工业上用NO制备硝酸、氮肥等化工产品。
(实验1)设计图1的实验装置验证氨气在氧气中燃烧:将过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入,并在b管上端点燃氨气。实验组需先通入氧气,后通入氨气,理由是_____。
(实验2)设计如图2实验装置,并对生成物进行成分分析。
根据气体成分分析数据,同学们绘制了曲线图(见图3),发现在纳米级Cu2O的催化作用下,300℃时以生产_____为主。若利用后续处理装置模拟硝酸的工业制法,最好将电热丝的温度控制在_____℃左右。
Ⅱ纳米级Cu2O的制备研究
利用某些特殊的细菌,在一定条件下将某岩石中的不溶性硫化铜(CuS)转化为可溶性硫酸铜,进而制得纳米级Cu2O,其流程如图4:
(1)在细菌作用下,岩石中的硫化铜(CuS)与空气中的氧气反应生成硫酸铜,反应的化学方程式为_____。
(2)③中观察到的现象是_____。
(3)在加热条件下,用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2生成Cu2O、N2和H2O,反应的化学方程式为_____,Cu2O中铜元素的化合价是_____。
上一题 下一题 0.99难度 None 更新时间:2019-08-07 08:37:23

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小花阅读课外资料得知,双氧水分解除了用二氧化锰作催化剂,还可以用氧化铜等物质作催化剂,于是对氧化铜产生了探究兴趣,
(提出问题)氧化铜是否也能作双氧水分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
(设计实验)小花以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验:(其它可能影响实验的因素均忽略)
实验序号
3%双氧水体积
其他物质质量
待测数据

20mL
/
 

20mL
CuO  0.5g
 

20mL
MnO20.5g
 
 
(1)上述实验设计中,运用了_____的实验方法。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更_____(填“大”或“小”),说明氧化铜能加快双氧水的分解速率。
(3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,称量得到0.5g黑色粉末,经进一步实验证实过滤所得的黑色固体粉末为氧化铜。
(预期结论)氧化铜也能作双氧水分解的催化制
(评价设计)你认为小花设计实验③和实验②对比的目的是_____。
(实验拓展)该同学从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂,下列有关催化剂的说法正确的是_____
A 二氧化锰一定是催化剂
B 同一个反应可能有多种催化制
C 催化剂一定是加快反应速率
D 也存在减慢反应速率的催化剂
E 对一定量的反应物来说,催化剂能改变生成物的质量