题目

题型：不详难度：来源：

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，同学们阅读资料并设计了如下过程：
Ⅰ.有关资料：铜的化合物颜色性质如下

物质	颜色、性质	物质	颜色、性质
氢氧化铜Cu(OH)2	蓝色固体不溶于水	硫酸铜(CuSO4)	溶液呈蓝色
氧化亚铜(Cu2O)	红色固体不溶于水	氯化铜(CuCl2)	浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色
氯化亚铜(CuCl)	白色固体不溶于水	碱式氯化铜	绿色固体不溶于水

 
Ⅱ.探究实验：
(1)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__________________________。
(2)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，

①实验前，检查装置A气密性的方法是_______________________________。
②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→________→________→B→________→________。
(3)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①碳棒上的红色物质是否有Cu₂O________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________；
②装置________(填上图中装置编号)中________的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在；
③写出装置B中发生反应的化学方程式___________________________ _。
(4)问题讨论
①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为：______________________
和_______________________________________________________________；
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__________________________________________________________。

答案

(1)②CuCl
(2)①将橡胶管套在导气管上，用弹簧夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，水的液面不会连续下降，证明装置A的气密性好(其他合理答案也可)　②E　C　F　D
(3)①否　F中物质不变蓝色　②D　出现白色沉淀
③2CuCl＋H22Cu＋2HCl
(4)①Cu2＋＋Cl－＋e－=CuCl↓　Cu2＋＋e－=Cu　②氢气和氧气混合加热可能发生爆炸；空气中水蒸气会干扰Cu2O是否存在的判断

解析

(1)阴极主要发生Cu^2＋得电子反应，及Cu^2＋＋2e^－=Cu，也可能发生反应：Cu^2＋＋e^－=Cu^＋、Cu^＋＋Cl^－=CuCl↓，CuCl为白色沉淀。
(2)～(4)由所给装置图可知，验证阴极产物的实验原理为：使氢气与阴极产物在高温下反应，由其反应产物确定阴极产物；实验方法为：首先制取氢气、并除杂、干燥，将纯净的氢气通过灼热的阴极碳棒后，再通过无水硫酸铜，验证是否生成水，若无水硫酸铜变蓝，则说明有水生成，可进一步说明阴极碳棒有Cu2O生成，否则，没有Cu2O生成；再通入硝酸银溶液看是否有沉淀生成，若硝酸银溶液中有白色沉淀生成，则该白色沉淀为氯化银，说明反应中有氯化氢气体生成，进一步说明阴极碳棒上有CuCl生成，否则，说明阴极碳棒上没有CuCl生成。装置的连接顺序为：A→E→C→B→F→D。实验中无水硫酸铜不变色，而硝酸银溶液中有白色沉淀，说明阴极碳棒上没有Cu2O而有Cu和CuCl，故硬质玻璃管中发生的反应为：2CuCl＋H22Cu＋2HCl。进而可推出电解时阴极发生的反应除生成Cu外，还生成CuCl。