Question

某校化學研究性學習小組以銅為電極電解飽和食鹽水，探究過程如下：
【實驗Ⅰ】如圖裝置，電源接通后，與電池負極相連的銅絲上有大量氣泡產生；與電池正極相連的銅絲由粗變細．電解開始30s內，陽極附近出現白色渾濁，然后開始出現橙黃色渾濁，此時測定溶液的pH約為10．隨著沉淀量的逐漸增加，橙黃色沉淀慢慢聚集在試管底部，但溶液始終未出現藍色．
【實驗Ⅱ】將實驗Ⅰ中試管底部的橙黃色沉淀取出，分裝在兩支小試管中，沉淀很快轉變為磚紅色，后續的操作及現象如下：

序號	操作	現象
①	滴入稀硝酸	磚紅色沉淀溶解，有無色氣泡產生，最終得到藍色溶液
②	滴入稀硫酸	磚紅色沉淀轉變為紫紅色不溶物，溶液呈藍色

已知常見銅的化合物顏色如下：

物質	顏色	物質	顏色
氯化銅	固體呈棕色，濃溶液呈綠色，稀溶液呈藍色	氫氧化亞銅（不穩定）	橙黃色
堿式氯化銅	綠色	氫氧化銅	藍色
氧化亞銅	磚紅色	氯化亞銅	白色

請回答下列問題：
（1）銅的常見化合價為

 

、

 

；聚集在試管底部的橙黃色沉淀的化學式為

 

．
（2）陽極的電極反應式為

 

．
（3）寫出實驗Ⅱ中①、②的離子方程式：①

 

；②

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）根據氯化銅、氧化亞銅判斷銅的化合價；根據固體顏色判斷試管底部橙黃色沉淀的物質成分；
（2）根據放電順序及實驗現象判斷生成物，并寫出電極反應式；
（3）根據實驗現象確定生成物并寫出相應的離子方程式．

解答： 解：（1）氯化銅中銅的化合價為+2價，氧化亞銅中銅的化合價為+1價，所以銅的常見正化合價為+1、+2；根據常見銅的化合物顏色判斷，試管底部橙黃色沉淀的物質是Cu₂O，故答案為：+1；+2；Cu₂O；
（2）電解時，銅作陽極，陽極上銅失電子生成亞銅離子進入溶液，亞銅離子和氯離子生成氯化亞銅白色沉淀，所以電極反應式為2Cu+2Cl^--2e^-=2CuCl↓，
故答案為：2Cu+2Cl^--2e^-=2CuCl↓；
（3）①根據實驗現象及硝酸和氧化亞銅的性質、及常見銅的化合物顏色判斷，生成物是一氧化氮、硝酸銅和水，所以離子方程式為3Cu₂O+2H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O，故答案為：3Cu₂O+2H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；
②根據實驗現象及常見銅的化合物顏色，生成物是銅、硫酸銅和水，所以離子方程式為Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故答案為：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O．

點評：本題以電解原理為載體考查了銅的常見化合物的性質及顏色，本題只有結合銅的常見化合物顏色才能正確解答．