Question

【題目】【2017日照一中期末】某小組同學(xué)以石墨為電極電解CuCl2溶液時，發(fā)現(xiàn)陰極石墨電極上除了有紅色物質(zhì)析出外，還有少量白色物質(zhì)析出。為探究陰極石墨電極上的產(chǎn)物，同學(xué)們閱讀資料并設(shè)計了如下過程：

Ⅰ.查閱資料：銅的化合物顏色性質(zhì)如下

物質(zhì)	顏色、性質(zhì)		物質(zhì)	顏色、性質(zhì)
氫氧化銅Cu(OH)2	藍(lán)色固體不溶于水		硫酸銅(CuSO4)	溶液呈藍(lán)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(lán)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(shè)：①紅色物質(zhì)一定有銅，還可能有Cu2O；

②白色物質(zhì)為銅的化合物，其化學(xué)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(jìn)行實驗，驗證陰極產(chǎn)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(xiàn)象，得出結(jié)論

實驗結(jié)束后，碳棒上的白色物質(zhì)變?yōu)榧t色，F(xiàn)中物質(zhì)不變色，D中出現(xiàn)白色沉淀，根據(jù)現(xiàn)象

①碳棒上的紅色物質(zhì)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(xiàn)象說明提出假設(shè)②中的白色物質(zhì)一定存在；

③寫出裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

(4)問題討論

①電解CuCl2溶液陰極上除發(fā)生Cu2＋＋2e－===Cu的反應(yīng)外，還發(fā)生的反應(yīng)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(dǎo)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(xù)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(zhì)不變藍(lán)色(1分) ② D(1分) 出現(xiàn)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(fā)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(dǎo)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(xù)下降，證明裝置A的氣密性好；

②陰極產(chǎn)物為Cu，可能有Cu2O、CuCl，生成氫氣經(jīng)過E除去HCl，經(jīng)過C干燥，然后通入B中反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)物沒有水生成，碳棒上的紅色物質(zhì)中沒有氧元素，一定不會含有氧化亞銅；

②假設(shè)②中，白色物質(zhì)若為CuCl，CuCl與氫氣反應(yīng)會生成氯化氫，將生成產(chǎn)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(zhì)為CuC；

③裝置b中發(fā)生反應(yīng)為CuCl與氫氣反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CuCl+H22Cu+2HCl；

(4)①電解CuCl2溶液時，陰極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，且生成氯化亞銅發(fā)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。