Question

13．我國(guó)銅礦資源分布廣泛，已探明儲(chǔ)量居世界第三位．銅元素常見(jiàn)價(jià)態(tài)為+1，+2．大多數(shù)+1價(jià)銅的化合物是難溶物，如：CuCl、Cu₂O等．+1價(jià)銅在酸性條件下易發(fā)生反應(yīng)：2Cu⁺═Cu²⁺+Cu．
（1）CuCl通常用作催化劑、殺菌劑、媒染劑、脫色劑．某實(shí)驗(yàn)興趣小組模擬制備CuCl．
方法一：在CuCl₂溶液中逐滴加入KI溶液可能發(fā)生：2Cu²⁺+2Cl^-+2I^-═2CuCl↓（白色）+I₂，為順利觀察到白色沉淀可以加入的最佳試劑是B．
A．SO₂        B．苯         C．NaOH溶液        D．乙醇
方法二：將Na₂SO₃溶液逐滴加入CuCl₂溶液中再加入少量的濃鹽酸混勻，傾出清液，過(guò)濾出沉淀，沉淀用無(wú)水乙醇多次洗滌，得白色粉末狀固體．
①沉淀的過(guò)濾和洗滌均用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；
②洗滌CuCl沉淀的操作為沿玻璃棒向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流凈后，重復(fù)2-3次．
（2）納米級(jí)Cu₂O具有特殊的光學(xué)、電學(xué)及光電化學(xué)性質(zhì)，研究制備納米氧化亞銅的方法成為當(dāng)前
的研究熱點(diǎn)之一．
方法一：在新制Cu（OH）₂濁液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，藍(lán)色沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為磚紅色，同時(shí)產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體．寫(xiě)出上述制備過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)方程式4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O=2Cu₂O+N₂+7H₂O；
方法二：以銅作陽(yáng)極，石墨作陰極，電解含有NaOH的NaCl水溶液．
已知：該電解過(guò)程中陽(yáng)極先生成難溶物CuCl，再與NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cu₂O．
①寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O；
②電解后溶液中c（OH^-）會(huì)不變（填“變大”、“變小”或“不變”）；
③若電解電路中通過(guò)0.2mol電子，理論上生成Cu₂O的質(zhì)量為28.8g．

Answer 1

分析 （1）碘水的顏色影響白色沉淀的觀察，可以選用萃取劑把碘萃取出來(lái)；
①沉淀和過(guò)濾均要用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒；
②沿玻璃棒向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流凈后，重復(fù)2-3次，據(jù)此洗滌沉淀；
（2）根據(jù)“在新制Cu（OH）₂濁液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，同時(shí)產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體”判斷反應(yīng)物、生成物，然后寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
①電解池中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，銅失去1個(gè)電子與氯離子結(jié)合生成氯化亞銅沉淀，據(jù)此寫(xiě)出陽(yáng)極反應(yīng)方程式；
②根據(jù)陰極陽(yáng)極的反應(yīng)式分析；
③電解電路中通過(guò)0.2mol電子，理論上生成Cu₂O也為0.2mol，再計(jì)算質(zhì)量．

解答 解：（1）碘水是棕褐色的影響白色沉淀的觀察，可以用四氯化碳把碘單質(zhì)萃取出來(lái)，由于酒精與水以任意比例混溶，因此不能做萃取劑；
故答案為：B；
①沉淀和過(guò)濾均要用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒；
故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
②沿玻璃棒向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流凈后，重復(fù)2-3次，據(jù)此洗滌沉淀；
故答案為：沿玻璃棒向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流凈后，重復(fù)2-3次；
（2）在新制Cu（OH）₂濁液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體，根據(jù)化合價(jià)變化，銅離子化合價(jià)降低被還原，能夠被氧化生成無(wú)色無(wú)味的氣體可能為N、O元素，由于氧氣具有氧化性，不可能生成氧化亞銅，所以該氣體只能是氮?dú)�，根�?jù)化合價(jià)升降法配平，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O═2Cu₂O+N₂↑+7H₂O；
故答案為：4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O=2Cu₂O+N₂+7H₂O；
①銅作陽(yáng)極，石墨作陰極，在含有NaOH的NaCl水溶液中電解，在陽(yáng)極生成難溶CuCl，再與NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cu₂O，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O；
故答案為：2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O；
②陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O，陰極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-=H₂+2OH^-，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，電解后溶液中c（OH^-）不變；
故答案為：不變；
③若電解電路中通過(guò)0.2mol電子，根據(jù)2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O，理論上生成Cu₂O的質(zhì)量為0.2mol×144g/mol=28.8g；
故答案為：28.8g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備，涉及實(shí)驗(yàn)操作、物質(zhì)的性質(zhì)、電解原理離子方程式書(shū)寫(xiě)以及據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握與靈活運(yùn)用．