實驗小組探究不同濃度CuCl2溶液的電解反應(yīng)。分別用石墨電極電解0.1mol/LCuCl2溶液和5mol/LCuCl2溶液,記錄實驗現(xiàn)象如下表。
實驗裝置 | 實驗編號及試劑 | 實驗現(xiàn)象 |
①0.1mol/LCuCl2溶液(藍色) | 陽極:產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體 陰極:電極上有紅色固體析出 |
|
②5mol/LCuCl2溶液(綠色) | 陽極:產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體 陰極:電極上有少量紅色固體和白色固體析出,同時電極附近液體變?yōu)楹谏?/td> |
CuCl2 Cu+Cl2↑
電解
CuCl2 Cu+Cl2↑
。電解
Ⅰ.探究②中產(chǎn)生白色固體的原因。
查閱資料:
?。帢O附近的白色固體為CuCl,Ksp(CuCl)=1.2×10-6;
ⅱ.Cu+在水溶液中單獨存在時不穩(wěn)定,容易發(fā)生反應(yīng):2Cu+(aq)?Cu(s)+Cu2+(aq)。
結(jié)合資料分析CuCl產(chǎn)生的路徑有如下兩種可能:
(2)路徑1:陰極發(fā)生電極反應(yīng)分兩步:
?。?
Cu2++e-=Cu+
Cu2++e-=Cu+
ⅱ.Cu++e-=Cu,同時伴隨反應(yīng)Cu++Cl-=CuCl↓,生成白色沉淀。
(3)路徑2:陰極發(fā)生電極反應(yīng)Cu++e-=Cu,而后發(fā)生反應(yīng)a:
Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓
Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓
(寫出離子方程式),生成白色沉淀。同學(xué)們通過實驗證明反應(yīng)a可以發(fā)生,其實驗操作和現(xiàn)象是 在5mol/LCuCl2溶液中加入少量銅粉(或打磨過的銅片),觀察到有白色固體生成
在5mol/LCuCl2溶液中加入少量銅粉(或打磨過的銅片),觀察到有白色固體生成
。Ⅱ.探究②中陰極區(qū)液體中黑色物質(zhì)的成分。
進一步查閱資料,提出以下猜想。
猜想1.生成氫氧化銅,進而轉(zhuǎn)化為極細小的氧化銅;
猜想2.生成銅的速率快,形成黑色納米銅;
猜想3.發(fā)生反應(yīng)Cu2++Cu++4Cl-+H2O?[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-(棕黑色)。
(4)若猜想1成立,則陰極一定還存在的電極反應(yīng)是
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
。取2mL黑色液體于試管中,分別加入不同試劑,記錄實驗現(xiàn)象如下表。
實驗編號 | ③ | ④ | ⑤ |
加入試劑 | 4mL濃HNO3 | 4mL濃HCl | 4mLH2O |
實驗現(xiàn)象 | 溶液變澄清,呈綠色,試管口有淺紅棕色氣體生成 | 黑色液體顏色變深 | 溶液變澄清,呈綠色,同時出現(xiàn)少量白色沉淀 |
若猜想3成立,[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]-中+1價銅具有還原性,也可與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生類似的現(xiàn)象
若猜想3成立,[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]-中+1價銅具有還原性,也可與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生類似的現(xiàn)象
。(6)由上述實驗可得到的關(guān)于黑色物質(zhì)成分的結(jié)論是
色物質(zhì)中一定含[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]-,可能含納米銅粉
色物質(zhì)中一定含[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]-,可能含納米銅粉
。【考點】電解原理.
【答案】CuCl2 Cu+Cl2↑;Cu2++e-=Cu+;Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓;在5mol/LCuCl2溶液中加入少量銅粉(或打磨過的銅片),觀察到有白色固體生成;2H2O+2e-=H2↑+2OH-;若猜想3成立,[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]-中+1價銅具有還原性,也可與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生類似的現(xiàn)象;色物質(zhì)中一定含[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]-,可能含納米銅粉
電解
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:119引用:2難度:0.5
相似題
-
1.常溫下用石墨作電極,電解100 mL 0.1 mol?L-1的Cu(NO3)2和0.1 mol?L-1的AgNO3組成的混合溶液,當某一電極上生成的氣體在標準狀況下體積為1.12 L 時,假設(shè)溶液體積不變,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/19 21:30:2組卷:31引用:3難度:0.5 -
2.利用微生物處理有機廢水,可在獲得電能的同時實現(xiàn)海水淡化?,F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用圖甲所示裝置處理含CH3COO-的有機廢水,并用該裝置在鐵上鍍銅(如圖乙),下列說法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/20 16:0:2組卷:167引用:3難度:0.5 -
3.電絮凝的反應(yīng)原理是以金屬鐵為陽極,在直流電的作用下,陽極被溶蝕,產(chǎn)生金屬離子;再經(jīng)一系列水解、聚合及氧化過程,使廢水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離。下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/19 20:0:1組卷:71引用:3難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~