高中化学人教版-试题列表-第84页

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铜纳米线是制作柔性电子元件的重要材料，制作铜纳米线常见原料为硫酸铜。某学习小组设计实验探究铜纳米线的制备过程。

Ⅰ．硫酸铜的制备

（1）实验室可用铜和浓硫酸反应制备硫酸铜，反应方程式为。

（2）硫酸铜溶液的配制

ⅰ．配制100mL 0.1 $mol \cdot L^{- 1}$ 硫酸铜溶液需称量 ${CuSO}_{4} \cdot {5H}_{2} O$ g。

ⅱ．以下硫酸铜溶液的配制操作中，不正确的是（填序号）。

Ⅱ．铜纳米线的制备

铜纳米线的制备可采用化学还原法，如使用铁进行置换。学习小组设计实验探究Cu（Ⅱ）（二价铜）存在形式对所置换铜的颗粒度影响。

实验序号	实验操作	实验现象
①	往5mL 0.1 $mol \cdot L^{- 1}$ 硫酸铜溶液中放入一枚表面打磨光滑的铁钉	10分钟时观察到溶液颜色变浅，铁钉表面沉积一层粗糙的铜颗粒，试管底部有铜颗粒
②	往5mL 0.1 $mol \cdot L^{- 1}$ 硫酸铜溶液中滴加浓氨水至生成的淡蓝色沉淀刚好完全溶解，得深蓝色铜氨溶液，放入与实验①相同的铁钉	10分钟时无明显现象，10小时后观察到铁钉表面镀上一层红色的铜，试管底部有红褐色沉淀

学习小组通过查阅资料发现：

ⅰ．工业上常采用电沉积铜方法制备纳米铜，过程为Cu（Ⅱ）的扩散迁移并在电极上被还原为铜单质。

ⅱ．电沉积过程中：速率常数越大，沉积速率越快：扩散系数越大，溶液导电性越强。

学习小组模仿工业制备纳米铜的条件，设计实验验证Cu（Ⅱ）存在形式和溶液导电性对电沉积铜反应速率的影响。

实验设计与实施

实验序号	Cu（Ⅱ）存在形式（浓度均为5 mmol/L）	支持电解质（提高溶液导电性）	实验测得速率常数	含铜离子扩散系数
③	${CuSO}_{4}$	0.5mol/L ${KNO}_{3}$ 溶液	$4.12 \times 10^{- 5} m / s$	$2.66 \times 10^{- 6} {cm}^{2} / s$
④	$[Cu {({NH}_{3})}_{4}] {SO}_{4}$	______	$2.21 \times 10^{- 5} m / s$	$9.42 \times 10^{- 7} {cm}^{2} / s$
⑤	$[Cu {({NH}_{3})}_{4}] {SO}_{4}$	0.5mol/L $K_{2} {SO}_{4}$ 溶液	k	$9.72 \times 10^{- 7} {cm}^{2} / s$

表格中的速率常数和扩散系数为多次实验后测得数据的平均值。

（3）其中实验④中支持电解质为。

分析与讨论

（4）实验⑤中，k $2.21 \times 10^{- 5} m / s$ （填“>”、“<”或“=”）。

（5）已知铁与铜氨溶液反应： $Fe + {[Cu {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +} + {2H}_{2} O ⇌ Cu + {2NH}_{3} + {2NH}_{4}^{+} + Fe {(OH)}_{2}$ ，平衡常数 $K ≫ 10^{5}$ 。推测实验②在10分钟时无明显现象的原因是：。

结论：选用扩散系数更大Cu（Ⅱ）和提高溶液的导电性都可加快反应速率。

Ⅲ．铜纳米线的纯度检测

某铜纳米线样品质量为m g，经处理后完全转化为含 ${Cu}^{2 +}$ 的溶液，向其中加入过量的KI溶液，发生反应： ${2Cu}^{2 +} + {4I}^{-} = 2CuI + I_{2}$ 。用 $c mol / L$ 的 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液滴定生成的 $I_{2}$ ，发生反应： $I_{2} + {2Na}_{2} S_{2} O_{3}$ $= {Na}_{2} S_{4} O_{6} + 2NaI$ ，消耗 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液V mL。

（6）滴定实验中可使用（填试剂名称）作为指示剂。滴定终点现象为：。

（7）该样品中铜的质量分数为（写计算式）。

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ
A	沸点：大于	存在氢键，不存在氢键
B	NaCl能使蛋白质变性	NaCl可用作食品防腐剂
C	$N - H$ 键键能比 $P - H$ 键高	${NH}_{3}$ 的沸点比 ${PH}_{3}$ 高
D	${BaSO}_{4}$ 对X射线透过率低且难溶于酸	医学上常用 ${BaSO}_{4}$ 作X射线检查的内服药剂


A.制备 ${NH}_{3}$	B.干燥 ${NH}_{3}$

C.收集 ${NH}_{3}$	D.验证 ${NH}_{3}$ 的溶解性

选项	劳动项目	化学知识
A	环保工程师：监测大气中二氧化硫的浓度	二氧化硫有漂白性，可用于杀菌消毒
B	科研工作者：探索石墨转化成金刚石的条件	$C (石墨, s) = C (金刚石, s)$ $Δ H = + 1.90 kJ \cdot {mol}^{- 1}$
C	电池研发员：研发丙烷燃料电池	电池总反应： $C_{3} H_{8} + {5O}_{2} \to {3CO}_{2} + {4H}_{2} O$
D	营养师：建议炖排骨时加入适量的醋	醋酸可以溶解骨头中的含钙物质，利于人体吸收钙元素

	相对分子质量	密度( $g \cdot {cm}^{- 3}$ )	沸点/℃	溶解性
环己醇	100	0.9618	161	微溶于水
环己烯	82	0.8102	83	难溶于水


A.开平灰塑	B.新会葵扇

C.新会陈皮	D.白沙茅龙笔

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