Question

某小组同学以碳棒为电极电解CuCl₂溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质  析出外，还有少量白色物质析出．为探究阴极碳棒上的产物，同学们设计了如下过程：
（1）对比实验（以碳棒为电极电解下列溶液）

	电解质溶液	阴极析出物质
实验1	CuS04溶液	红色固体
实验2	CuS04和NaCl的混合溶液	红色固体和少量白色固体

（2）提出假设
①红色物质一定有铜，还可能有Cu₂O；
②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为

 

．
（3）实验验证
取电解CuCl₂溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥．连接下列装置进行实验，验证阴极产物．

仪器a的名称为

 

，各装置从左至右的连接顺序为

 

．
（4）观察现象，得出结论
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀．
根据现象写出装置b中发生反应的化学方程式

 

．
（5）问题讨论
①欲洗去碳棒上的红色和白色物质，可将碳棒插入稀硝酸中，则：
红色物质消失的离子方程式为

 

．
白色物质消失的离子方程式为

 

．
②实验过程中，若装置b中的空气没有排净就开始加热，可能对实验造成的影响是

 

．

Answer 1

分析：（2）根据含铜化合物的颜色来回答；
（3）根据装置名称来回答，实验目的是检验硫酸铜电解后的产物是什么，氢气具有还原性，可以和含有铜元素的化合物反应生成单质铜，如果含铜化合物中含有氧元素，则还原产物会出现水，水检验用无水硫酸铜，氢气在反应之前一定要充分干燥，据此来连接实验装置即可；
（4）氢气和氯化亚铜之间会发生置换反应生成铜单质和氯化氢；
（5）金属铜可以和硝酸之间反应，氯化亚铜和硝酸之间发生氧化还原反应，根据空气的存在对氢气以及氧化亚铜的检验的影响来回答．

解答：解：（2）①根据题意，含铜的化合物中，含同离子的盐溶液是蓝色的，氧化铜是黑色的，氧化亚铜是红色的，氯化亚铜是白色的，故答案为：CuCl；
（3）该装置是分液漏斗，在氢气还原氯化亚铜之前，要进行氢气的干燥实验，A是制取氢气的装置，E是吸收氯化氢的装置，C装置是氢气的干燥装置，D是检验氯化氢生成的装置，B是进行氢气还原氯化亚铜的装置，F可以证明产物是否出现水，连接顺序是AECBFD，故答案为：AECBFD；
（4）实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，证明有金属铜析出，F中物质不变色，证明没有水生成，D中出现白色沉淀，即为氯化亚铜，所以反应的方程式为：2CuCl+H₂

△   .

Cu+2HCl，故答案为：2CuCl+H₂

△   .

Cu+2HCl；
（5）①金属铜可以和稀硝酸之间发生反应，即3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，氯化亚铁可以被硝酸氧化，发生反应：3CuCl+4H⁺+NO₃^-=3Cu²⁺+3Cl^-+NO↑+2H₂O，故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；3CuCl+4H⁺+NO₃^-=3Cu²⁺+3Cl^-+NO↑+2H₂O；
②装置b中的空气没有排净就开始加热，这样氢气和氧气混合加热可能爆炸，并且空气中水蒸气的存在会干扰Cu₂O是否存在的判断，故答案为：氢气和氧气混合加热可能爆炸，且空气中水蒸气会干扰Cu₂O是否存在的判断．

点评：本题是一道探究物质的组成和含量的实验探究题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，难度大．