某小組利用含銅刻蝕廢液制備無水CuCl2，并電解飽和CuCl2溶液探究其陰極產物以便回收銅。
Ⅰ．制備無水CuCl2。制備流程如圖：
（1）實驗室中，“結晶”時使用的陶瓷儀器是 蒸發(fā)皿蒸發(fā)皿，“脫水”最適宜的方法為 在HCl氣流中加熱在HCl氣流中加熱。
Ⅱ．探究電解飽和CuCl2溶液的陰極產物。用如圖所示裝置電解飽和CuCl2溶液，一段時間后，觀察到陰極電極表面附著白色固體，電極底部有少量紅色固體生成，電極附近的溶液呈“黑色”。
（2）查閱文獻發(fā)現白色固體是CuCl,為抑制陰極副反應的發(fā)生，該小組繼續(xù)探究影響CuCl固體析出量的因素，實驗如下：
| 編號 | 電解液 | 陰極電極析出固體量 | |
| 白色固體 | 紅色固體 | ||
| 1 | 5%CuCl2溶液 | 無 | 較多 |
| 2 | 15%CuCl2溶液 | 少量 | 較多 |
| 3 | 飽和CuCl2溶液 | 較多 | 少 |
| 4 | 飽和CuCl2溶液，適量鹽酸 | 較少 | 較多 |
降低CuCl2溶液的濃度
降低CuCl2溶液的濃度
、加入鹽酸
加入鹽酸
。（3）為探究溶液呈“黑色”的原因，該小組查閱含銅物質的顏色后有如下猜想：
猜想1：“黑色”物質是細小的CuO粉末；
猜想2：“黑色”物質是納米銅粉；
猜想3：“黑色”物質是Cu+與Cu2+、Cl-形成的絡合離子。
為驗證猜想，該小組進行以下實驗，得出初步結論：
| 編號 | 操作 | 現象 | 初步結論 |
| 1 | 取2mL“黑色”溶液于試管中，加入適量① 稀硫酸 稀硫酸 ，振蕩 |
無明顯現象 | 猜想1不成立 |
| 2 | 取2mL“黑色”溶液于試管中，加入適量稀硝酸，振蕩 | ② 溶液變藍，有氣泡冒出，試管口有紅棕色氣體生成 溶液變藍，有氣泡冒出，試管口有紅棕色氣體生成 |
猜想2成立 |
Cu+與Cu2+、Cl-形成的絡合離子中的Cu+也具有還原性，也可能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應
Cu+與Cu2+、Cl-形成的絡合離子中的Cu+也具有還原性，也可能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應
，因此，關于“黑色”物質的成分還需進一步研究。【答案】蒸發(fā)皿；在HCl氣流中加熱；降低CuCl2溶液的濃度；加入鹽酸；稀硫酸；溶液變藍，有氣泡冒出，試管口有紅棕色氣體生成；Cu+與Cu2+、Cl-形成的絡合離子中的Cu+也具有還原性，也可能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/10/2 2:0:1組卷：2難度：0.6
相似題
-
1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5