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

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。

Answer

（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（其他合理答案也给分）②E C F D（3）①否F中物质不变蓝色②D 2CuCl＋H22Cu＋2HCl

【解析】

试题分析：（1）根据表格提供的信息，CuCl是白色固体，所以若白色物质为铜的化合物，其化学式可能为CuCl。（2）①装置A是实验室制氢气，则检查装置A气密性的方法是将橡胶管连在导气管上，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，水无法流下（或水的液面不会连续下降），证明气密性好良好；②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。（3）①因为F中物质不变蓝色，说明没有水生成，即碳棒上的红色物质中没有Cu2O；②装置D中出现白色沉淀，说明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，则假设②中的白色物质一定存在。③实验中无水硫酸铜不变色，而硝酸银溶液中有白色沉淀，说明硬质玻璃管中发生的反应为：2CuCl＋H22Cu＋2HCl。

考点：考查电解产物成分的实验测定，铜及其化合物的性质，电解池的工作原理等知识。