Question

【題目】某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)探究以銅為電極電解電解質(zhì)溶液的情況，

第一組同學(xué)以銅為電極電解飽和食鹽水，探究過程如下：

【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】如圖裝置，電源接通后，與電池負(fù)極相連的銅絲上有大量氣泡產(chǎn)生；與電池正極相連的銅絲由粗變細(xì)．電解開始30s內(nèi)，陽極附近出現(xiàn)白色渾濁，然后開始出現(xiàn)橙黃色渾濁，此時(shí)測定溶液的pH約為10；隨著沉淀量的逐漸增加，橙黃色沉淀慢慢聚集在試管底部，但溶液始終未出現(xiàn)藍(lán)色。

【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】將實(shí)驗(yàn)Ⅰ中試管底部的橙黃色沉淀取出，分裝在兩支小試管中，沉淀很快轉(zhuǎn)變?yōu)榇u紅色，后續(xù)的操作及現(xiàn)象如下：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）聚集在試管底部的橙黃色沉淀的化學(xué)式為______________．

（2）陽極的電極反應(yīng)式為______________．

（3）寫出實(shí)驗(yàn)Ⅱ中①、②的離子方程式：①__________；②__________．

（4）第二組同學(xué)將質(zhì)量相等的銅片和鉑片插入硫酸銅溶液中，銅片與電源正極相連鉑片與電源負(fù)極相連，以電流強(qiáng)度1A通電10min，然后反接電源，以電流強(qiáng)度2A繼續(xù)通電10min．畫出下列表示銅電極、鉑電極、電解池中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量和電解時(shí)間的關(guān)系圖，其中正確的是（ ）

Answer 1

【答案】（1）CuOH；（2）2Cu+2Cl--2e-=2CuCl↓；

（3）①3Cu2O+2H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O；②Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；

（4）②③。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)常見銅的化合物顏色判斷，試管底部橙黃色沉淀的物質(zhì)是氫氧化亞銅，化學(xué)式是CuOH；（2）電解時(shí)，銅作陽極，陽極上銅失電子生成亞銅離子進(jìn)入溶液，亞銅離子和氯離子生成氯化亞銅白色沉淀，所以電極反應(yīng)式為2Cu+2Cl--2e-=2CuCl↓；

（3）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及硝酸和氧化亞銅的性質(zhì)、及常見銅的化合物顏色判斷，生成物是一氧化氮、硝酸銅和水，根據(jù)電子守恒、原子守恒、電荷守恒，可得反應(yīng)的離子方程式為3Cu2O+2H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及常見銅的化合物顏色，生成物是銅、硫酸銅和水，所以離子方程式為Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；

（4）將質(zhì)量相等的銅片和鉑片插入足量硫酸銅溶液中，銅片與電源正極相連鉑片與電源負(fù)極相連，則Cu為陽極，發(fā)生Cu-2e- =Cu2+，Pt為陰極，發(fā)生Cu2++2e-=Cu，則Cu電極的質(zhì)量減小，Pt電極的質(zhì)量增加，然后反接電源，Pt電極為陽極，但表面有Cu，所以發(fā)生Cu-2e- =Cu2+，Cu為陰極，發(fā)生Cu2++2e-=Cu，則Pt電極的質(zhì)量又減小，Cu電極的質(zhì)量又增大，該過程中不生成氣體，則①、④錯(cuò)誤，且電流強(qiáng)度比原來的大，則質(zhì)量變化的程度比原來的大，當(dāng)15min時(shí)Pt電極上Cu完全溶解后，Pt不失去電子，其質(zhì)量不再變化，顯然B、C圖象符合，則②③正確。