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，同学们设计了如下实验过程。

(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	CuSO4溶液	红色固体
实验2	CuSO4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

解析   (2)对比(1)中实验1和实验2，实验1中没有白色固体物质生成；该白色物质为铜的化合物，而铜的化合物多为黑色、红色，再结合实验2的电解质溶液增加了NaCl，故该白色固体只能是CuCl(氯化亚铜)。(3)漏斗种类较多，包括普通漏斗、分液漏斗、长颈漏斗，解题时要注意区分。用装置A制备氢气，但用稀盐酸制备的氢气中含有HCl和水蒸气两种杂质，前者可用碱液除去(E装置)，后者用浓硫酸除去(C装置)，但干燥装置应该放后，故装置的连接顺序是A→E→C→B；如果红色物质含有Cu2O，则装置B中会有水生成，可以用装置F中的无水硫酸铜检验，装置D中的AgNO3溶液用于检验Cl－。(4)无水硫酸铜不变色，说明没有Cu2O，AgNO3溶液中出现白色沉淀，说明生成物中含有HCl，故装置B中的反应为CuCl被氢气还原，生成Cu和HCl。(5)①由(4)可知红色物质为Cu，故红色物质消失的反应是铜与稀硝酸反应生成NO；白色物质消失的反应是CuCl被稀硝酸氧化为＋2价铜的反应，硝酸被还原为NO。②可燃性气体受热前必须排除装置中的空气，防止发生爆炸；上述装置B中若有空气，则其中的水蒸气会使后续检验水的装置F中的物质出现变色，从而干扰Cu2O是否存在的判断。

答案  (2)②CuCl

(3)分液漏斗　AECBFD(若多选装置，只要合理均可给分)

(4)2CuCl＋H22Cu＋2HCl

(5)①3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

3CuCl＋4H＋＋NO===3Cu2＋＋3Cl－＋NO↑＋2H2O

②氢气和氧气混合加热可能发生爆炸；空气中的水蒸气会干扰Cu2O是否存在的判断