Question

某化學研究小組以銅為電極電解飽和食鹽水，探究過程如下：
實驗1：如右圖所示連接裝置，電源接通后，與電池負極相連的銅絲上有大量氣泡產(chǎn)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(xiàn)白色渾濁，然后開始出現(xiàn)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，溶液始終未出現(xiàn)藍色．
 實驗2：將實驗1中試管底部的橙黃色沉淀取出，分裝在兩支小試管中，以后的操作和現(xiàn)象如下：

序號	操作	現(xiàn)象
①	滴入稀硝酸溶液	沉淀溶解，有無色氣泡產(chǎn)生，最終得到藍色溶液
②	滴入稀硫酸溶液	橙黃色沉淀轉變?yōu)樽霞t色不溶物，溶液呈現(xiàn)藍色

閱讀資料：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(wěn)定）	橙黃色
堿式氯化銅	綠色	氫氧化銅	藍色
氧化亞銅	磚紅色或橙黃色	氯化亞銅	白色

請回答下列問題：
（1）銅的常見正化合價為

 

、

 

，最終試管底部橙黃色沉淀的化學式

 

．
（2）陰極上發(fā)生的反應為

 

；陽極上發(fā)生的反應為

 

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

解答： 解析：（1）銅有+1價和+2價，據(jù)實驗1的現(xiàn)象說明橙黃色沉淀較穩(wěn)定，再結合銅的化合物的顏色知該物質應為Cu₂O，而Cu₂O也符合實驗2中的要求，故答案為：+1、+2；Cu₂O；
（2）在陰極上H⁺放電，反應為2H⁺+2e^-═H₂↑，而陽極為銅，電極本身失電子，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即反應為Cu-e^-+Cl^-═CuCl↓，故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑Cu+Cl^--e^-═CuCl↓；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)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
②根據(jù)實驗現(xiàn)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：3Cu₂O+2H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；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．