Question

某校化学研究性学习小组的同学探究以铜为电极电解电解质溶液的情况，

第一组同学以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下：

【实验Ⅰ】如图装置，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30s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，但溶液始终未出现蓝色。

【实验Ⅱ】将实验Ⅰ中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，沉淀很快转变为砖红色，后续的操作及现象如下：

请回答下列问题：

（1）聚集在试管底部的橙黄色沉淀的化学式为______________．

（2）阳极的电极反应式为______________．

（3）写出实验Ⅱ中①、②的离子方程式：①__________；②__________．

（4）第二组同学将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连铂片与电源负极相连，以电流强度1A通电10min，然后反接电源，以电流强度2A继续通电10min．画出下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图，其中正确的是（    ）

Answer

（1）CuOH；（2）2Cu+2Cl--2e-=2CuCl↓；

（3）①3Cu2O+2H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O；②Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；

（4）②③。

【解析】

试题分析：（1）根据常见铜的化合物颜色判断，试管底部橙黄色沉淀的物质是氢氧化亚铜，化学式是CuOH；（2）电解时，铜作阳极，阳极上铜失电子生成亚铜离子进入溶液，亚铜离子和氯离子生成氯化亚铜白色沉淀，所以电极反应式为2Cu+2Cl--2e-=2CuCl↓；

（3）①根据实验现象及硝酸和氧化亚铜的性质、及常见铜的化合物颜色判断，生成物是一氧化氮、硝酸铜和水，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，可得反应的离子方程式为3Cu2O+2H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O；②根据实验现象及常见铜的化合物颜色，生成物是铜、硫酸铜和水，所以离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；

（4）将质量相等的铜片和铂片插入足量硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连铂片与电源负极相连，则Cu为阳极，发生Cu-2e- =Cu2+，Pt为阴极，发生Cu2++2e-=Cu，则Cu电极的质量减小，Pt电极的质量增加，然后反接电源，Pt电极为阳极，但表面有Cu，所以发生Cu-2e- =Cu2+，Cu为阴极，发生Cu2++2e-=Cu，则Pt电极的质量又减小，Cu电极的质量又增大，该过程中不生成气体，则①、④错误，且电流强度比原来的大，则质量变化的程度比原来的大，当15min时Pt电极上Cu完全溶解后，Pt不失去电子，其质量不再变化，显然B、C图象符合，则②③正确。

考点：考查氧化还原反应、离子方程式的书写及电解原理的应用的知识。