Question

【題目】某校化學研究性學習小組的同學探究以銅為電極電解電解質溶液的情況，

第一組同學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：

請回答下列問題：

（1）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__________．

（4）第二組同學將質量相等的銅片和鉑片插入硫酸銅溶液中，銅片與電源正極相連鉑片與電源負極相連，以電流強度1A通電10min，然后反接電源，以電流強度2A繼續通電10min．畫出下列表示銅電極、鉑電極、電解池中產生氣體的質量和電解時間的關系圖，其中正確的是（ ）

Answer 1

【答案】（1）CuOH；（2）2Cu+2Cl--2e-=2CuCl↓；

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

（4）②③。

【解析】

試題分析：（1）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氫氧化亞銅，化學式是CuOH；（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↓；

（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，根據電子守恒、原子守恒、電荷守恒，可得反應的離子方程式為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；

（4）將質量相等的銅片和鉑片插入足量硫酸銅溶液中，銅片與電源正極相連鉑片與電源負極相連，則Cu為陽極，發生Cu-2e- =Cu2+，Pt為陰極，發生Cu2++2e-=Cu，則Cu電極的質量減小，Pt電極的質量增加，然后反接電源，Pt電極為陽極，但表面有Cu，所以發生Cu-2e- =Cu2+，Cu為陰極，發生Cu2++2e-=Cu，則Pt電極的質量又減小，Cu電極的質量又增大，該過程中不生成氣體，則①、④錯誤，且電流強度比原來的大，則質量變化的程度比原來的大，當15min時Pt電極上Cu完全溶解后，Pt不失去電子，其質量不再變化，顯然B、C圖象符合，則②③正確。