Question

【題目】氯化亞銅（CuCl）常用作有機合成工業(yè)中的催化劑。有關(guān)資料為：

①CuCl為微溶于水的白色固體，在空氣中可被迅速氧化

②CuOH為難溶于水的黃色固體，易分解為紅色的Cu2O

③Cu+可與濃氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)2+（無色），該無色物質(zhì)在空氣中易被氧化為藍色

I. 甲小組同學(xué)用如下裝置電解食鹽水，并對電解產(chǎn)物進行研究。

實驗裝置	電解質(zhì)溶液	實驗現(xiàn)象
	5mol/L NaCl溶液	a極附近	b極附近
		開始時，產(chǎn)生白色渾濁并逐漸增加，當(dāng)沉入U型管底部時部分沉淀變?yōu)槌赛S色；隨后a極附近沉淀自下而上也變?yōu)槌赛S色	產(chǎn)生無色氣泡

（1）若a極附近生成的白色渾濁是CuCl，則銅絲a應(yīng)與電源的________極相連，銅絲a的電極反應(yīng)式是____。

（2）b極附近溶液的pH_________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

（3）橙黃色沉淀中含有Cu2O，則CuCl轉(zhuǎn)化為Cu2O的原因是_____________（用方程式表示）。

（4）a極附近沉淀自下而上變?yōu)槌赛S色原因是____________。

II. 乙小組同學(xué)通過以下方案制取CuCl并對其組成進行研究。

將Na2SO3的水溶液逐滴加入CuCl2的水溶液中，再加入少量濃鹽酸調(diào)節(jié)到pH=3左右，即可得到白色沉淀CuCl。

（1）寫出產(chǎn)生CuCl的離子方程式______________。

（2）為了提高CuCl的產(chǎn)率，可采用________法快速過濾，生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)溶液的pH不能過大的原因是___。

（3）為探究白色沉淀的化學(xué)組成，將制得的白色沉淀溶于濃氨水，得到無色溶液，將無色溶液分成兩份，一份放置于空氣中，一段時間后溶液變?yōu)樗{色；另一份的實驗方法及現(xiàn)象為_____________。

Answer 1

【答案】正Cu+Cl――e－=CuCl增大CuCl+OH－=CuOH+Cl－ 、 2CuOH=Cu2O+H2O通電時，在陰極產(chǎn)生的OH－自下而上向陽極定向移動2Cu2++SO32－+2Cl－+H2O=2CuCl↓+SO42－+2H+抽濾或減壓過濾防止CuCl的水解加入足量的稀硝酸，再滴加幾滴硝酸銀溶液，有白色沉淀生成

【解析】試題分析：本題為化學(xué)綜合實驗題�？疾槲镔|(zhì)的制備和檢驗，化學(xué)實驗基本操作，化學(xué)實驗方案的分析、評價和設(shè)計等，題目難度中等。

I. （1）分析電解裝置和信息知a極銅絲轉(zhuǎn)化為CuCl，銅元素的化合價由0價升高到+1價。，發(fā)生氧化反應(yīng)，作電解池的陽極，則銅絲a應(yīng)與電源的正極相連，的電極反應(yīng)式是Cu+Cl――e－=CuCl 。

（2）b極為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-==2OH-+H2，陰極附近溶液的pH增大。

（3）CuCl轉(zhuǎn)化為Cu2O的原因是CuCl+OH－=CuOH+Cl－ 、 2CuOH=Cu2O+H2O 。

（4）a極附近沉淀自下而上變?yōu)槌赛S色原因是通電時，在陰極產(chǎn)生的OH－自下而上向陽極定向移動，CuCl與OH-反應(yīng)生成CuOH，進一步分解生成Cu2O。

II. （1）根據(jù)題給信息知Na2SO3的水溶液與CuCl2的水溶液在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)，CuCl2被還原生成CuCl，則Na2SO3被氧化為Na2SO4，利用化合價升降法配平，該反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++SO32－+2Cl－+H2O=2CuCl↓+SO42－+2H+。

（2）為了提高CuCl的產(chǎn)率，可采用抽濾或減壓過濾法快速過濾，生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)溶液的pH不能過大的原因是防止CuCl的水解。

（3）為探究白色沉淀的化學(xué)組成，即檢驗Cu+和Cl-的存在。結(jié)合題給信息設(shè)計實驗方案為將制得的白色沉淀溶于濃氨水，得到無色溶液，將無色溶液分成兩份，一份放置于空氣中，一段時間后溶液變?yōu)樗{色；另一份的實驗方法及現(xiàn)象為加入足量的稀硝酸，再滴加幾滴硝酸銀溶液，有白色沉淀生成。