问题 实验题

(8分)某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水,探究过程如下:

实验1:如图所示连接装置,电源接通后,与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生;与电池正极相连的铜丝由粗变细.电解开始30 s内,阳极附近出现白色浑浊,然后开始出现橙黄色浑浊,此时测定溶液的pH约为10.随着沉淀量的逐渐增加,橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部,溶液始终未出现蓝色.

实验2:将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出,分装在两支小试管中,以后的操作和现象如下:

序号操作现象
滴入稀硝酸溶液沉淀溶解,有无色气泡产生,最终得到蓝色溶液
滴入稀硫酸溶液橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物,溶液呈现蓝色
阅读资料:常见铜的化合物颜色如下:

物质颜色物质颜色
氯化铜固体呈棕色,浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色氢氧化亚铜(不稳定)橙黄色
碱式氯化铜绿色氢氧化铜蓝色
氧化亚铜砖红色或橙黄色氯化亚铜白色
请回答下列问题:

(1)铜的常见正化合价为________、________,最终试管底部橙黄色沉淀的化学式________________.

(2)阴极上发生的反应为________________;阳极上发生的反应为________________.

(3)写出实验2中①、②的离子方程式:

①____________________________________,②______________________________.

答案

(1)+1 +2 Cu2O (2)2H+2e===H2

Cu+Cl-e===CuCl↓(或Cu+OH-e===CuOH↓)

(3)①3Cu2O+14H+2NO===6Cu2+2NO↑+7H2O

②Cu2O+2H===Cu+Cu2+H2O

(1)铜有+1价和+2价,据实验1的现象说明橙黄色沉淀较稳定,再结合铜的化合物的颜色知该物质应为Cu2O,而Cu2O也符合实验2中的要求。

(2)在阴极上H放电,反应为2H+2e===H2↑,而阳极为铜,据现象及信息知反应为Cu-e+Cl===CuCl↓。

(3)Cu2O与稀HNO3发生了氧化还原反应,方程式为

3Cu2O+14H+2NO===6Cu2+2NO↑+7H2O,Cu2O与H2SO4反应,据反应现象知产物有CuSO4与Cu生成,故反应为Cu2O+2H===Cu+Cu2+H2O。

多项选择题
单项选择题