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（15分）纳米级Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。
Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备
（1）四种制取Cu2O的方法如下：
①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；
②最新实验研究用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。
已知：N2H4(l)+O2(g)
N2(g)+2H2O(l) △H=-a kJ/mol
Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l) △H=b kJ/mol
4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g) △H=c kJ/mol
则该方法制备Cu2O的热化学方程式为。
③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H2O
Cu2O+H2↑，则阳极反应式为：________。
④还可采用Na2SO3还原CuSO4法：将Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式：________。
Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用
（2）用制得的Cu2O进行催化分解水的实验
①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：
2H2O(g) 
2H2(g)＋O2(g) △H＝＋484 kJ·mol－1
T1温度下不同时段产生O2的量见下表：
| 时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
| n(O2)/mol | 1.0 | 1.6 | 2.0 | 2.0 |
前20 min的反应速率 v(H2O)＝________；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝________；若T2温度下K＝0.4，T1 ________T2（填>、<、=）
②右图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为________，t2时改变的条件可能为________；若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为________；
③用以上四种方法制得的Cu2O在其它条件相同下分别对水催化分解，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是。
A．方法③、④制得的Cu2O催化效率相对较高
B．方法④制得的Cu2O作催化剂时，水的平衡转化率最高
C．催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有
D．Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度
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（13分）纳米级Cu2O具有特殊的光学、电学及光电化学性质，在太阳能电池、传感器、超导体等方面有着潜在的应用，研究制备纳米氧化亚铜的方法已成为当前的热点研究之一。已知Cu+易在酸性条件下发生：2Cu+=Cu2+＋Cu。
方法一：在新制Cu(OH)2浊液中滴入N2H4·H2O水溶液，蓝色沉淀逐渐转化为砖红色，同时产生无色无味的气体。
（1）写出上述制备过程中的总反应方程式 。
（2）用甲醛稀溶液代替N2H4·H2O水溶液也可以实现上述转化，但需水温较高，且往往会生成极少量颗粒较大的Cu2O，用 的方法可分离出颗粒过大的Cu2O。
方法二：以铜作阳极，石墨作阴极电解。已知：①铜作阳极时，铜先被氧化生成Cu+，后Cu+继续氧化生成Cu2+；②在碱性溶液中CuCl浊液易转化为Cu2O。
（3）以NaOH溶液作为电解质溶液时需添加NaCl，其目的是 ，写出阳极反应方程式 。
（4）写出在碱性溶液中CuCl浊液转化为Cu2O的离子方程式 。
（5）这样制得的Cu2O中往往含有CuCl，请设计实验证明CuCl的存在 。
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（12分）纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰（主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质）为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：
请回答下列问题。
（1）酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式 。
（2）将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是 。
（3）流程中加入ZnO调pH的目的是 。
（4）滤渣2中的成分是 。
（5）已知ZnS的溶度积Ksp＝1.6×10－24，溶液中Zn2+浓度为0.01mol·L-1，则溶液中S2—浓度大于 mol·L一1，才生成ZnS沉淀。
（6）试设计简单实验方案，判断所得ZnS样品颗粒是否为纳米级 。
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纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛．以工业废渣锌灰（主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质）为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：（已知Ksp=3.810﹣38； Ksp=210﹣20；Ksp（ZnS）=1.610﹣24）
下列说法不正确的是：
A. 酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++ NO3﹣═3Fe3++NO↑+5H2O
B. 将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2
C. 滤渣2中的成分是Zn和Fe
D. 当溶液中Zn2+浓度为小于1.010﹣5mol•L﹣1时，则可认为其沉淀完全．若要使Zn2+沉淀完全，溶液中S2﹣浓度应大于1.610﹣19mol•L﹣1
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纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛．以工业废渣锌灰（主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质）为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：
（已知Ksp[Fe（OH）3]=3.8×10﹣38； Ksp[Cu（OH）2]=2×10﹣20；Ksp（ZnS）=1.6×10﹣24）
下列说法不正确的是
A．酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++NO
═3Fe3++NO↑+5H2O
B．将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2
C．滤渣2中的成分和Zn和Fe
D．当溶液中Zn2+浓度为小于1.0×10﹣5mol•L﹣1时，则可认为其沉淀完全．若要使Zn2+沉淀完全，溶液中S2﹣浓度应大于1.6×10﹣19mol•L﹣1
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全国第十届环境化学大会于2019年8月15日在天津召开，其中一项会议的议题为“矿山环境与污染控制“。纳米铜线由于具有独特的光学、电学、力学和热学性质而成为制备透明柔性导电电极的优良材料。某精铜矿渣（主要成分为Cu、Cu2Se和Cu2Te）中除含有铜、硒（Se）、碲（Te）外，还含有少量贵金属，部分元素质量分数如表：
纳米铜线的制备与硒、碲的主要回收流程如图：
(1)16S、34Se、52Te为同主族元素，其中52Te在元素周期表中的位置为______。
(2)经过硫酸化焙烧，Cu、Cu2Se和Cu2Te转化为CuSO4，SeO2和TeO2．其中Cu2Te硫酸化培烧的化学方程式为______。
(3)吸收塔内发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(4) “水浸固体”过程中补充少量氯化钠固体，可减少固体中的硫酸银进人滤液1中，从平衡移动原理角度解释其原因：______。
(5) “70℃水浴加热”时发生反应的离子方程式为______。水浴加热段时间后，溶液中出现线状悬浮物，先过滤，后水洗，再用______洗涤、干燥，可以得到纳米铜线。
(6)目前碲化镉薄膜太阳能行业发展迅速，被认为是最有发展前景的太阳能技术之一。 研究发现在低电流密度碱性的条件下。增加TeO32-的浓度，可以促进Te的沉积。Te 沉积的电极反应式为______，其中Na+向______（填“石 墨”或“不锈钢铁板“）电极移动。
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全国第十届环境化学大会于2019年8月15日在天津召开，其中一项会议的议题为“矿山环境与污染控制“。纳米铜线由于具有独特的光学、电学、力学和热学性质而成为制备透明柔性导电电极的优良材料。某精铜矿渣（主要成分为Cu、Cu2Se和Cu2Te）中除含有铜、硒（Se）、碲（Te）外，还含有少量贵金属，部分元素质量分数如表：
纳米铜线的制备与硒、碲的主要回收流程如图：
(1)16S、34Se、52Te为同主族元素，其中52Te在元素周期表中的位置为______。
(2)经过硫酸化焙烧，Cu、Cu2Se和Cu2Te转化为CuSO4，SeO2和TeO2．其中Cu2Te硫酸化培烧的化学方程式为______。
(3)吸收塔内发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(4) “水浸固体”过程中补充少量氯化钠固体，可减少固体中的硫酸银进人滤液1中，从平衡移动原理角度解释其原因：______。
(5) “70℃水浴加热”时发生反应的离子方程式为______。水浴加热段时间后，溶液中出现线状悬浮物，先过滤，后水洗，再用______洗涤、干燥，可以得到纳米铜线。
(6)目前碲化镉薄膜太阳能行业发展迅速，被认为是最有发展前景的太阳能技术之一。 研究发现在低电流密度碱性的条件下。增加TeO32-的浓度，可以促进Te的沉积。Te 沉积的电极反应式为______，其中Na+向______（填“石 墨”或“不锈钢铁板“）电极移动。
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“纳米材料”是指用特殊方法把固体加工到纳米级(
)的超细粉末粒,然后用其制得各种材料。这种材料由于尺寸很小,因而具有许多与传统材料截然不同的性质,且很多性能优于普通材料,如耐磨、耐高温、抗腐蚀等。据预测,纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面的革命性的变化,是21世纪新技术发展的前沿。请回答下列问题
（1）1 纳米(1
)是___________。
A.
B.
C.
D.
（2）纳米碳就是一种“纳米材料”。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质的判断正确的是________。
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸
⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
（3）如果将纳米材料分散到液体分散剂中,所得的混合物可能具有的性质是（_____）
A.能全部透过半透膜
B.有丁达尔效应
C.所得液体可能呈胶体
D.所得物质一定是浊液
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【化学选修3：物质结构与性质】
铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
（1）纳米氧化亚铜（Cu2O）是一种用途广泛的光电材料，已知高温下Cu2O比CuO稳定，
①画出基态Cu原子的价电子轨道排布图___________________________；
②从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因_________________；
（2）CuSO4溶液常用作农药、电镀液等，向CuSO4溶液中滴加足量浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，可得到深蓝色的透明溶液，再向其中加入适量乙醇，可析出深蓝色的Cu（NH3）4SO4·H2O晶体。
①沉淀溶解的离子方程式为_________________________；
②Cu（NH3）4SO4·H2O晶体中存在的化学键有__________；
a．离子键 b．极性键 c．非极性键 d．配位键
③SO42-的立体构型是_______，其中S原子的杂化轨道类型是__________；
（3）Cu晶体中原子的堆积方式如图所示（为面心立方最密堆积），则晶胞中Cu原子的配位数为_____，若Cu晶体的晶胞参数a=361．4pm，则Cu晶体的密度是________（只用数字列算式）
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太阳能光电池由于具有充电快、寿命长等特点，适于很多特殊环境和场合，现已得到广泛应用。氮化稼(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 该装置系统中只存在两种能量转化
B. Cu电极上的电极反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
C. 离子交换膜为质子交换膜，H+从右池移向左池
D. 常温下，当装置中有lmolCH4生成时，GaN电极有44.8LO2生成（不考虑O2的溶解性〕
N2(g)+2H2O(l) △H=-a kJ/mol
Cu2O+H2↑，则阳极反应式为：________。
2H2(g)＋O2(g) △H＝＋484 kJ·mol－1
═3Fe3++NO↑+5H2O
)的超细粉末粒,然后用其制得各种材料。这种材料由于尺寸很小,因而具有许多与传统材料截然不同的性质,且很多性能优于普通材料,如耐磨、耐高温、抗腐蚀等。据预测,纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面的革命性的变化,是21世纪新技术发展的前沿。请回答下列问题
)是___________。
B.
D.