Question

【題目】【2017日照一中期末】某小組同學以石墨為電極電解CuCl2溶液時，發現陰極石墨電極上除了有紅色物質析出外，還有少量白色物質析出。為探究陰極石墨電極上的產物，同學們閱讀資料并設計了如下過程：

Ⅰ.查閱資料：銅的化合物顏色性質如下

物質	顏色、性質		物質	顏色、性質
氫氧化銅Cu(OH)2	藍色固體不溶于水		硫酸銅(CuSO4)	溶液呈藍色
氧化亞銅(Cu2O)	紅色固體不溶于水		氯化銅(CuCl2)	濃溶液呈綠色，稀溶液呈藍色
氯化亞銅(CuCl)	白色固體不溶于水		堿式氯化銅	綠色固體不溶于水

Ⅱ. 實驗探究：

(1)提出假設：①紅色物質一定有銅，還可能有Cu2O；

②白色物質為銅的化合物，其化學式可能為 。

(2)實驗驗證: 取電解CuCl2溶液后的陰極石墨電極，洗滌、干燥，連接下列裝置進行實驗，驗證陰極產物

①實驗前，檢查裝置A氣密性的方法是 。

②實驗時，各裝置從左至右的連接順序為A→ → →B→ → 。(填裝置代號)

(3)觀察現象，得出結論

實驗結束后，碳棒上的白色物質變為紅色，F中物質不變色，D中出現白色沉淀，根據現象

①碳棒上的紅色物質是否有Cu2O (填“是”或“否”)，理由是 ；

②裝置 (填上圖中裝置編號)中 的現象說明提出假設②中的白色物質一定存在；

③寫出裝置B中發生反應的化學方程式 。

(4)問題討論

①電解CuCl2溶液陰極上除發生Cu2＋＋2e－===Cu的反應外，還發生的反應為 ；

②實驗過程中，若裝置B中的空氣沒有排凈就開始加熱，可能對實驗造成的影響是 和 。

Answer 1

【答案】(1)② CuCl(1分)

(2)① 將橡膠管連在導氣管上，用彈簧夾夾緊橡膠管，向分液漏斗中注入水，打開分液漏斗活塞，水無法流下(或水的液面不會連續下降)，證明氣密性好良好 (2分)② E C F D(2分)

(3)① 否(1分) F中物質不變藍色(1分) ② D(1分) 出現白色沉淀(1分)

③ 2CuCl＋H22Cu＋2HCl(2分)

(4)① Cu2＋＋Cl－＋e－===CuCl↓(2分) ② 氫氣和氧氣混合加熱可能發生爆炸(1分)；裝置中水蒸氣會干擾Cu2O是否存在的判斷。(1分)

【解析】(1)由Cu的化合物的顏色可知，CuCl為白色固體；

(2)①利用裝置不漏氣檢驗裝置的氣密性，其方法為將橡膠管套在導氣管上，用彈簧夾夾緊橡膠管，向分液漏斗中注入水，打開分液漏斗的活塞，水的液面不會連續下降，證明裝置A的氣密性好；

②陰極產物為Cu，可能有Cu2O、CuCl，生成氫氣經過E除去HCl，經過C干燥，然后通入B中反應后，通過F檢驗是否存在Cu2O，再利用D檢驗氯離子，正確的順序為A→E→C→B→F→D；

(3)①由于無水硫酸銅不變色，證明中b反應產物沒有水生成，碳棒上的紅色物質中沒有氧元素，一定不會含有氧化亞銅；

②假設②中，白色物質若為CuCl，CuCl與氫氣反應會生成氯化氫，將生成產物通入硝酸銀溶液中，若D中生成了白色沉淀，證明白色物質為CuC；

③裝置b中發生反應為CuCl與氫氣反應，反應的化學方程式為：2CuCl+H22Cu+2HCl；

(4)①電解CuCl2溶液時，陰極上發生的反應為Cu2++2e-=Cu，且生成氯化亞銅發生2Cu2++2e-+2Cl-=2CuCl；

②用若裝置b中的空氣沒有排凈就開始加熱，氫氣和氧氣混合加熱可能爆炸，且空氣中水蒸氣會干擾Cu2O是否存在的判斷。