Question

某化學(xué)小組用下圖1裝置電解CuCl₂溶液制少量漂白液：

（1）其陽極的反應(yīng)式是：

 

；導(dǎo)氣管W端應(yīng)與出氣口

 

連接．
（2）實驗后發(fā)現(xiàn)陰極碳棒上除了附著有紅色物質(zhì)，還附著有少量白色物質(zhì)．查閱資料顯示：

物質(zhì)名稱及化學(xué)式	氯化亞銅CuCl	堿式氯化銅Cu2（OH）3Cl
性質(zhì)	白色固體、不溶水	綠色固體、不溶水

化學(xué)小組分析提出：①紅色物質(zhì)可能有

 

、或Cu₂O、或二者都有；②白色物質(zhì)為CuCl
（3）為探究陰極碳棒上附著的紅色、白色物質(zhì)，設(shè)計了如下實驗：
取出陰極碳棒，洗滌、干燥、稱其質(zhì)量為W₁g，并將其放入圖2所示裝置b中，進行實驗．實驗中，碳棒上的白色物質(zhì)完全變?yōu)榧t色，無水硫酸銅不變色，d中出現(xiàn)白色沉淀；實驗結(jié)束時，繼續(xù)通H₂直至碳棒冷卻后，稱量其質(zhì)量為W₂g．
①碳棒上的紅色物質(zhì)是

 

，無水硫酸銅的作用是

 

；
②d中反應(yīng)的離子方程式是

 

；
③裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
④電解CuCl₂溶液時，陰極上產(chǎn)生白色物質(zhì)的原因用電極反應(yīng)式解釋為

 

．
⑤陰極上產(chǎn)生白色物質(zhì)的物質(zhì)的量是

 

；若裝置b冷卻時不繼續(xù)通H₂，則計算所得Cu⁺的產(chǎn)率會

 

（偏大、偏小、不變）．

Answer 1

考點：電解原理,制備實驗方案的設(shè)計

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）電解氯化銅溶液，銅離子在陰極得到電子析出銅，氯離子在陽極失電子生成氯氣，氯氣用氫氧化鈉溶液吸收；
（2）依據(jù)可能和假設(shè)紅色物質(zhì)可能為銅或氧化亞銅；
（3）①無水硫酸銅不變色說明陰極碳棒上的產(chǎn)物與氫氣反應(yīng)產(chǎn)物中沒有水；
②根據(jù)CuCl與氫氣反應(yīng)生成了氯化氫，通過檢驗氯離子判斷是否存在CuCl；
③裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為氯化亞鐵與氫氣反應(yīng)生成銅和氯化氫；
④電極氯化銅溶液陰極銅離子得到電子生成銅離子和氯化亞銅，據(jù)此寫成電極反應(yīng)的離子方程式；
⑤依據(jù)反應(yīng)2CuCl+H₂=2Cu+2HCl，反應(yīng)前后固體質(zhì)量變化為氯元素質(zhì)量分析計算，裝置b冷卻時不繼續(xù)通H₂，氧氣會進入反應(yīng)，使亞銅離子產(chǎn)率減少；

解答： 解：（1）電解氯化銅溶液，銅離子在陰極得到電子析出銅，氯離子在陽極失電子生成氯氣，氯氣用氫氧化鈉溶液吸收；
故答案為：2Cl^--2e-=Cl₂↑；  X；
（2）依據(jù)假設(shè)和物質(zhì)現(xiàn)象分析，紅色物質(zhì)可能為Cu或Cu₂O、或二者都有；②白色物質(zhì)為CuCl；
故答案為：Cu；
（3）①由于無水硫酸銅不變色，證明b中反應(yīng)產(chǎn)物沒有水生成，碳棒上的紅色物質(zhì)中沒有氧元素，一定不會含有氧化亞銅，一定含有銅；無水硫酸銅來檢驗紅色物質(zhì)中有無Cu₂O；
故答案為：銅，檢驗紅色物質(zhì)中有無Cu₂O；
②假設(shè)②中，白色物質(zhì)若為CuCl，CuCl與氫氣反應(yīng)會生成氯化氫，將生成產(chǎn)物通入硝酸銀溶液中，若生成了白色沉淀，證明白色物質(zhì)為CuCl，反應(yīng)的離子方程式為：
Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
故答案為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
③裝置b中發(fā)生反應(yīng)為CuCl與氫氣反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CuCl+H₂=2Cu+2HCl，
故答案為：2CuCl+H₂=2Cu+2HCl；
④電解CuCl₂溶液時，陰極上發(fā)生的反應(yīng)為銅離子得到電子生成銅：Cu²⁺+2e^-=Cu和銅離子失去電子生成氯化亞銅：Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl；
故答案為：Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl↓；
⑤2CuCl+H₂=2Cu+2HCl，反應(yīng)前后固體質(zhì)量變化為氯元素質(zhì)量，白色固體為CuCl，所以n（CuCl）=n（Cl）=

W1-W2

35.5

mol，裝置b冷卻時不繼續(xù)通H₂，空氣中的氧氣進入會增加固體質(zhì)量使測定亞銅離子產(chǎn)率減��；
故答案為：

W1-W2

35.5

mol，偏小；

點評：本題考查物質(zhì)的檢驗與鑒別，題目難度中等，該題是高考中的常見題型，試題綜合性強，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生的應(yīng)試能力和學(xué)習(xí)效率．該類試題需要注意的是進行物質(zhì)的檢驗時，要依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應(yīng)，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒�，�?zhǔn)確觀察反應(yīng)中的明顯現(xiàn)象．