题目内容

9．电解是工业生产的常用方法．某研究性小组进行以下相关探究：
实验Ⅰ用图1装置电解CuCl2溶液制取少量漂白液：

（1）导气管W端应与出气口X连接（填“X”或“Y”）．
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质．
查阅资料显示：
物质名称及化学式氯化亚铜CuCl碱式氯化铜Cu2（OH）3Cl
性质白色固体、不溶水绿色固体、不溶水
化学小组分析提出：①白色物质为CuCl．
②红色物质可能有Cu（填化学式）；或者Cu2O；或者二者混合物．
实验Ⅱ为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W1g，并将其放入图2所示装置b中，进行实验．
实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H2直至碳棒冷却后，称量其质量为W2g．
（3）无水硫酸铜的作用是检验红色物质中有无Cu2O．
（4）装置b中发生反应的化学方程式是2CuCl+H2=2Cu+2HCl．
（5）电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因为（用电极反应式解释）Cu2++e-+Cl-=CuCl↓；阴极上产生白色物质的物质的量是$\frac{{W}_{1}-{W}_{2}}{35.5}$．
实验Ⅲ测定漂白液中NaClO的浓度：准确移取20.00mL洗气瓶内混合溶液，加入适量的H2O2溶液，摇匀，滴加2～3滴酚酞试液，用 n mol•L-1盐酸滴定至终点，消耗盐酸V mL．
（6）用化学方程式表示加入H2O2溶液的作用NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O．
（7）若忽略洗气瓶内的副反应及体积变化，漂白液中NaClO的浓度为$\frac{20m-nV}{40}$mol•L-1．（用含m、n、v的式子表示）

分析 （1）氯离子在阳极失电子生成氯气，氯气用氢氧化钠溶液吸收；
（2）依据可能和假设红色物质可能为铜或氧化亚铜；
（3）无水硫酸铜不变色说明阴极碳棒上的产物与氢气反应产物中没有水；
（4）装置b中发生反应的化学方程式为氯化亚铁与氢气反应生成铜和氯化氢；
（5）电极氯化铜溶液阴极铜离子得到电子生成铜和氯化亚铜，据此写成电极反应的离子方程式；依据反应2CuCl+H2=2Cu+2HCl，反应前后固体质量变化为氯元素质量分析计算；
（6）NaClO与H2O2反应生成氧气、NaCl和水，防止盐酸滴定时与NaClO反应；
（7）根据钠元素守恒和氯元素守恒：n（NaOH）=2n（NaClO）+n（NaCl），n（NaCl）是滴定生成盐酸与NaOH反应生成的，结合滴定时消耗的盐酸计算．

解答 解：（1）氯离子在阳极失电子生成氯气，氯气用氢氧化钠溶液吸收，所以氯气在X处流出进入W，故答案为：X；
（2）②依据假设和物质现象分析，红色物质可能为Cu或Cu2O、或二者都有．故答案为：Cu；
（3）由于无水硫酸铜不变色，证明b中反应产物没有水生成，碳棒上的红色物质中没有氧元素，一定不会含有氧化亚铜，一定含有铜，则无水硫酸铜来检验红色物质中有无Cu2O；
故答案为：检验红色物质中有无Cu2O；
（4）装置b中发生反应为CuCl与氢气反应，反应的化学方程式为：2CuCl+H2=2Cu+2HCl，
故答案为：2CuCl+H2=2Cu+2HCl；
（5）电解CuCl2溶液时，阴极上发生的反应为铜离子得到电子生成铜：Cu2++2e-=Cu和铜离子失去电子生成氯化亚铜：Cu2++e-+Cl-=CuCl；2CuCl+H2=2Cu+2HCl，反应前后固体质量变化为氯元素质量，白色固体为CuCl，所以n（CuCl）=n（Cl）=$\frac{{W}_{1}-{W}_{2}}{35.5}$mol
故答案为：Cu2++e-+Cl-=CuCl↓；$\frac{{W}_{1}-{W}_{2}}{35.5}$mol；
（6）NaClO与H2O2反应生成氧气、NaCl和水，防止盐酸滴定时与NaClO反应，其反应的方程式为：NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O；
故答案为：NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O；
（7）根据钠元素守恒和氯元素守恒：n（NaOH）=2n（NaClO）+n（NaCl），n（NaCl）是滴定生成盐酸与NaOH反应生成的，
则0.1m×$\frac{20mL}{100mL}$=2n（NaClO）+nV×10-3，则n（NaClO）=$\frac{1}{2}$（0.02m-nV×10-3）mol，
所以c（NaClO）=$\frac{\frac{1}{2}×（0.02m-nV×1{0}^{-3}）}{0.02}$=$\frac{20m-nV}{40}$mol/L；
故答案为：$\frac{20m-nV}{40}$．

点评 本题考查物质的检验与鉴别，题目难度中等，试题综合性强，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率．该类试题需要注意的是进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法．

练习册系列答案
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19．下列说法正确的是（　　）
A．1mol氯化钾含有6.02×1023个KCl分子
B．6.02×1024个CO2分子的物质的量是1mol
C．1molN2O4含有1molN2分子和4molO原子
D．1molH2分子和1molH2O分子所含的氢原子数相等
20．为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，某化学兴趣小组做了如下实验：
（1）观察氯水颜色，发现氯水呈黄绿色，说明氯水中肯定含有的粒子是Cl2（用化学符号表示，下同）
（2）取少量氯水于试管中，滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明氯水中含有的粒子是Cl-
（3）在氯水中的试管中加有色布条褪色，说明氯水中含有HClO．
17．甲、乙、丙和X均是常见的无机化合物或单质，它们之间有如下的转化关系（转化中其它反应物已略去），试回答：

（1）若甲、乙和丙均是含有同一种金属元素的碱性化合物，乙和丙是厨房中常用的物质，X为产生温室郊应的一种气体，反应③离子反应方程式分别为CO32-+CO2+H2O=2HCO3-．请说出物质丙的一种用途用作发酵粉
（2）若甲、乙和丙均含有同一种非金属元素，且甲是一种黄绿色的气体单质，X是一种常见的金属，且三个反应均属于化合反应，则反应②的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+请说出物质丙的一种用途（可以用方程式表示）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
（3）若甲、乙和丙也均含有同一种元素（此元素为地壳中含量最多的金属元素），且甲是一种常用于净化水的复盐，乙是一种可用于治疗胃酸过多的物质，则往丙的溶液中通入过量CO2反应的离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-．
4．根据图示回答问题：A为金属单质．

（1）写出下列各物质的化学式：
AFe、BFeCl2、CKCl、DFe（OH）3、EFeCl3
（2）写出生成D的化学方程式4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
（3）E→B的离子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+．
14．某无色溶液中含有K+，Cl-，OH-，SO32-，SO42-，为了检验除OH-外的其他所有阴离子，现用盐酸、硝酸、硝酸银溶液、氢氧化钡溶液、溴水和酚酞六种试剂，按照如下实验流程进行检验，并记录相关实验现象．下列有关结论错误的是（　　）
A．试剂③是AgNO3溶液，试剂⑤是稀硝酸，现象1中白色沉淀是AgCl
B．现象3中白色沉淀是BaSO4
C．产生现象2的离子方程式是：Br2+2H2O+SO2═4H++2Br-+SO42-
D．试剂②是稀盐酸，试剂③是稀硝酸
1．下列反应的离子方程式可以用H++OH-→H2O表示的是 （　　）
A．NaOH和HACB．KOH和HNO3C．Ba（OH）2和H2SO4D．NH3•H2O和HAC
18．许多国家十分重视海水资源的综合利用．不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是（　　）
A．溴、碘B．镁、铝C．烧碱、氢气D．食盐、淡水
19．对于硫元素来说，下列物质只有氧化性的是（　　）
A．SB．SO3C．SO2D．H2S

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