Question

【题目】【2017日照一中期末】某小组同学以石墨为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极石墨电极上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极石墨电极上的产物，同学们阅读资料并设计了如下过程：

Ⅰ.查阅资料：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(Cu2O)	红色固体不溶于水		氯化铜(CuCl2)	浓溶液呈绿色，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. 实验探究：

(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 。

(2)实验验证: 取电解CuCl2溶液后的阴极石墨电极，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物

①实验前，检查装置A气密性的方法是 。

②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→ → →B→ → 。(填装置代号)

(3)观察现象，得出结论

实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀，根据现象

①碳棒上的红色物质是否有Cu2O (填“是”或“否”)，理由是 ；

②装置 (填上图中装置编号)中 的现象说明提出假设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 。

(4)问题讨论

①电解CuCl2溶液阴极上除发生Cu2＋＋2e－===Cu的反应外，还发生的反应为 ；

②实验过程中，若装置B中的空气没有排净就开始加热，可能对实验造成的影响是 和 。

Answer 1

【答案】(1)② CuCl(1分)

(2)① 将橡胶管连在导气管上，用弹簧夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，水无法流下(或水的液面不会连续下降)，证明气密性好良好 (2分)② E C F D(2分)

(3)① 否(1分) F中物质不变蓝色(1分) ② D(1分) 出现白色沉淀(1分)

③ 2CuCl＋H22Cu＋2HCl(2分)

(4)① Cu2＋＋Cl－＋e－===CuCl↓(2分) ② 氢气和氧气混合加热可能发生爆炸(1分)；装置中水蒸气会干扰Cu2O是否存在的判断。(1分)

【解析】(1)由Cu的化合物的颜色可知，CuCl为白色固体；

(2)①利用装置不漏气检验装置的气密性，其方法为将橡胶管套在导气管上，用弹簧夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗的活塞，水的液面不会连续下降，证明装置A的气密性好；

②阴极产物为Cu，可能有Cu2O、CuCl，生成氢气经过E除去HCl，经过C干燥，然后通入B中反应后，通过F检验是否存在Cu2O，再利用D检验氯离子，正确的顺序为A→E→C→B→F→D；

(3)①由于无水硫酸铜不变色，证明中b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；

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D中生成了白色沉淀，证明白色物质为CuC；

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+H22Cu+2HCl；

(4)①电解CuCl2溶液时，阴极上发生的反应为Cu2++2e-=Cu，且生成氯化亚铜发生2Cu2++2e-+2Cl-=2CuCl；

②用若装置b中的空气没有排净就开始加热，氢气和氧气混合加热可能爆炸，且空气中水蒸气会干扰Cu2O是否存在的判断。