Question

（1）纳米级Cu₂O具有优良的催化性能，制取Cu₂O的方法有：加热条件下用液态肼(N₂H₄)还原新制Cu(OH)₂制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。该制法的化学方程式为                      _。

（2）用阴离子交换膜控制电解液中OH^－的浓度制备纳米Cu₂O，反应为2Cu＋H₂OCu₂O＋H₂↑，如图1 所示。该电解池的阳极反应式为                     。

（3）钒液流电池(如图2所示)具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H^＋通过。电池放电时负极的电极反应式为                   ，电池充电时阳极的电极反应式是              。

（4）用硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液滴定(VO₂)₂SO₄溶液，以测定某溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO＋H₂C₂O₄＋2H^＋===2VO^2＋＋2CO₂↑＋2H₂O，取25.00 mL 0.1000 mol/L H₂C₂O₄标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO₂)₂SO₄溶液中钒的含量为         g/L(保留一位小数)。

Answer

（1）4Cu(OH)2＋N2H42Cu2O＋N2↑＋6H2O

（2）2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O

（3）V2＋－e－===V3＋；VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋

（4）10.6

【解析】

试题分析：（1）根据给出的反应物和生成物，可直接写出该反应的化学方程式为：4Cu(OH)2＋N2H42Cu2O＋N2↑＋6H2O 。

（2）阳极发生氧化反应，元素的化合价升高，从反应方程式中看出Cu 元素的化合价升高，故阳极是Cu 放电生成Cu2O ，电极反应为：2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O。

（3）电池放电时，负极发生氧化反应，元素的化合价升高，所以V2＋失去电子生成V3＋，电极反应式是V2＋－e－===V3＋；电池充电时阳极发生氧化反应，则元素的化合价升高，根据装置图，所以正极中的VO2＋失去电子，结合水生成VO和H＋，电极反应式是VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋。

（4）根据草酸的物质的量25×10－3L×0.1 mol/L，可知VO的物质的量是2×25×10－3 L×0.1 mol/L＝5×10－3 mol，则该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为5×10－3 mol×51g/mol/(24×10－3 L)＝10.625g/L。

考点：考查原电池电解池工作原理；电极反应式和总反应方程式；电化学的相关计算