Question

某校化学小组的同学进行以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出．为探究阴极碳棒上的产物，设计了如下过程：
Ⅰ、有关资料
铜的化合物颜色性质如下：

物质	颜色、性质	物质	颜色、性质
氢氧化铜Cu（OH）2	蓝色固体不溶于水	硫酸铜（CuSO4）	溶液呈蓝色
氧化亚铜（CuO）	红色固体不溶于水	氯化铜（CuCl2）	溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色
氯化亚铜（CuCl）	白色固体不溶于水	碱式氯化铜	绿色固体不溶于水

Ⅱ、探究实验
（1）提出假设：
①红色物质一定有铜，还可能有Cu₂O；
②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为CuCl．
（2）实验验证：
取电解CuCl₂溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，无水硫酸铜不变色．
①碳棒上的红色物质是否有Cu₂O

 

（填“是”或“否”），理由是

 

；
②在c装置后将气体通入

 

中，若出现白色沉淀，可说明提出假设②中的白色物质一定存在；
③写出装置b中发生反应的化学方程式：

 

．
（3）问题讨论：
①电解CuCl₂溶液后的阴极上发生的反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu和

 

；
②用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液，观察阴极碳棒表面出现的现象红色物质附着，无白色物质，加入

 

后继续电解，出现白色物质．

Answer 1

分析：（2）①无水硫酸铜不变色说明阴极碳棒上的产物与氢气反应产物中没有水；分解实验现象分析理由；
②根据CuCl与氢气反应生成了氯化氢，通过检验氯离子判断是否存在CuCl；
③装置b中发生反应的化学方程式为氯化亚铁与氢气反应生成铜和氯化氢；
（3）①电极氯化铜溶液阴极铜失去电子生成铜离子和氯化亚铜，据此写成电极反应的离子方程式；
②根据白色物质为氯化亚铜，分析溶液中还缺少的离子及需要加入的物质．

解答：解：（2）①由于无水硫酸铜不变色，证明b中反应产物没有水生成，碳棒上的红色物质中没有氧元素，一定不会含有氧化亚铜，
故答案为：否；无水硫酸铜不变色说明没有氧元素；
②假设②中，白色物质若为CuCl，CuCl与氢气反应会生成氯化氢，将生成产物通入硝酸银溶液中，若生成了白色沉淀，证明白色物质为CuCl，
故答案为：硝酸银溶液；
③装置b中发生反应为CuCl与氢气反应，反应的化学方程式为：2CuCl+H₂=2Cu+2HCl，
故答案为：2CuCl+H₂=2Cu+2HCl；
（3）①电解CuCl₂溶液时，阴极上发生的反应为铜失去电子生成铁离子：Cu²⁺+2e^-=Cu和铜失去电子生成氯化亚铜：Cu-e^-+Cl^-=CuCl，
故答案为：Cu-e^-+Cl^-=CuCl；
②用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液，观察阴极碳棒表面出现的现象红色物质附着，由于没有氯离子，不会生成白色物质，若向溶液中加入氯化钠溶液，会生成氯化亚铜沉淀，
故答案为：NaCl溶液．

点评：本题考查物质的检验与鉴别，题目难度中等，该题是高考中的常见题型，试题综合性强，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率．该类试题需要注意的是进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象．