Question

某小組同學(xué)以碳棒為電極電解CuCl₂溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)陰極碳棒上除了有紅色物質(zhì)  析出外，還有少量白色物質(zhì)析出．為探究陰極碳棒上的產(chǎn)物，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下過(guò)程：
（1）對(duì)比實(shí)驗(yàn)（以碳棒為電極電解下列溶液）

	電解質(zhì)溶液	陰極析出物質(zhì)
實(shí)驗(yàn)1	CuS04溶液	紅色固體
實(shí)驗(yàn)2	CuS04和NaCl的混合溶液	紅色固體和少量白色固體

（2）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

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
取電解CuCl₂溶液后的陰極碳棒，洗滌、干燥．連接下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證陰極產(chǎn)物．

儀器a的名稱為

 

，各裝置從左至右的連接順序?yàn)?!--BA-->

 

．
（4）觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論
實(shí)驗(yàn)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)象寫(xiě)出裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（5）問(wèn)題討論
①欲洗去碳棒上的紅色和白色物質(zhì)，可將碳棒插入稀硝酸中，則：
紅色物質(zhì)消失的離子方程式為

 

．
白色物質(zhì)消失的離子方程式為

 

．
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若裝置b中的空氣沒(méi)有排凈就開(kāi)始加熱，可能對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響是

 

．

Answer 1

分析：（2）根據(jù)含銅化合物的顏色來(lái)回答；
（3）根據(jù)裝置名稱來(lái)回答，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菣z驗(yàn)硫酸銅電解后的產(chǎn)物是什么，氫氣具有還原性，可以和含有銅元素的化合物反應(yīng)生成單質(zhì)銅，如果含銅化合物中含有氧元素，則還原產(chǎn)物會(huì)出現(xiàn)水，水檢驗(yàn)用無(wú)水硫酸銅，氫氣在反應(yīng)之前一定要充分干燥，據(jù)此來(lái)連接實(shí)驗(yàn)裝置即可；
（4）氫氣和氯化亞銅之間會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)生成銅單質(zhì)和氯化氫；
（5）金屬銅可以和硝酸之間反應(yīng)，氯化亞銅和硝酸之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)空氣的存在對(duì)氫氣以及氧化亞銅的檢驗(yàn)的影響來(lái)回答．

解答：解：（2）①根據(jù)題意，含銅的化合物中，含同離子的鹽溶液是藍(lán)色的，氧化銅是黑色的，氧化亞銅是紅色的，氯化亞銅是白色的，故答案為：CuCl；
（3）該裝置是分液漏斗，在氫氣還原氯化亞銅之前，要進(jìn)行氫氣的干燥實(shí)驗(yàn)，A是制取氫氣的裝置，E是吸收氯化氫的裝置，C裝置是氫氣的干燥裝置，D是檢驗(yàn)氯化氫生成的裝置，B是進(jìn)行氫氣還原氯化亞銅的裝置，F(xiàn)可以證明產(chǎn)物是否出現(xiàn)水，連接順序是AECBFD，故答案為：AECBFD；
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，碳棒上的白色物質(zhì)變?yōu)榧t色，證明有金屬銅析出，F(xiàn)中物質(zhì)不變色，證明沒(méi)有水生成，D中出現(xiàn)白色沉淀，即為氯化亞銅，所以反應(yīng)的方程式為：2CuCl+H₂

△   .

Cu+2HCl，故答案為：2CuCl+H₂

△   .

Cu+2HCl；
（5）①金屬銅可以和稀硝酸之間發(fā)生反應(yīng)，即3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，氯化亞鐵可以被硝酸氧化，發(fā)生反應(yīng)：3CuCl+4H⁺+NO₃^-=3Cu²⁺+3Cl^-+NO↑+2H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；3CuCl+4H⁺+NO₃^-=3Cu²⁺+3Cl^-+NO↑+2H₂O；
②裝置b中的空氣沒(méi)有排凈就開(kāi)始加熱，這樣氫氣和氧氣混合加熱可能爆炸，并且空氣中水蒸氣的存在會(huì)干擾Cu₂O是否存在的判斷，故答案為：氫氣和氧氣混合加熱可能爆炸，且空氣中水蒸氣會(huì)干擾Cu₂O是否存在的判斷．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道探究物質(zhì)的組成和含量的實(shí)驗(yàn)探究題，考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，綜合性強(qiáng)，難度大．