Question

某小組同學(xué)以碳棒為電極電解CuCl2溶液時，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)們設(shè)計了如下實驗過程。

(1)對比實驗(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)
實驗1	CuSO4溶液	紅色固體
實驗2	CuSO4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)實驗驗證

取電解CuCl2溶液后的陰極碳棒，洗滌、干燥。連接下列裝置進(jìn)行實驗，驗證陰極產(chǎn)物。

儀器a的名稱為________，各裝置從左至右的連接順序為________。

(4)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)象寫出裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

________________________________________________________________________。

(5)問題討論

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________________。

Answer 1

解析   (2)對比(1)中實驗1和實驗2，實驗1中沒有白色固體物質(zhì)生成；該白色物質(zhì)為銅的化合物，而銅的化合物多為黑色、紅色，再結(jié)合實驗2的電解質(zhì)溶液增加了NaCl，故該白色固體只能是CuCl(氯化亞銅)。(3)漏斗種類較多，包括普通漏斗、分液漏斗、長頸漏斗，解題時要注意區(qū)分。用裝置A制備氫氣，但用稀鹽酸制備的氫氣中含有HCl和水蒸氣兩種雜質(zhì)，前者可用堿液除去(E裝置)，后者用濃硫酸除去(C裝置)，但干燥裝置應(yīng)該放后，故裝置的連接順序是A→E→C→B；如果紅色物質(zhì)含有Cu2O，則裝置B中會有水生成，可以用裝置F中的無水硫酸銅檢驗，裝置D中的AgNO3溶液用于檢驗Cl－。(4)無水硫酸銅不變色，說明沒有Cu2O，AgNO3溶液中出現(xiàn)白色沉淀，說明生成物中含有HCl，故裝置B中的反應(yīng)為CuCl被氫氣還原，生成Cu和HCl。(5)①由(4)可知紅色物質(zhì)為Cu，故紅色物質(zhì)消失的反應(yīng)是銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO；白色物質(zhì)消失的反應(yīng)是CuCl被稀硝酸氧化為＋2價銅的反應(yīng)，硝酸被還原為NO。②可燃性氣體受熱前必須排除裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸；上述裝置B中若有空氣，則其中的水蒸氣會使后續(xù)檢驗水的裝置F中的物質(zhì)出現(xiàn)變色，從而干擾Cu2O是否存在的判斷。

答案  (2)②CuCl

(3)分液漏斗　AECBFD(若多選裝置，只要合理均可給分)

(4)2CuCl＋H22Cu＋2HCl

(5)①3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

3CuCl＋4H＋＋NO===3Cu2＋＋3Cl－＋NO↑＋2H2O

②氫氣和氧氣混合加熱可能發(fā)生爆炸；空氣中的水蒸氣會干擾Cu2O是否存在的判斷