Question

13．我国铜矿资源分布广泛，已探明储量居世界第三位．铜元素常见价态为+1，+2．大多数+1价铜的化合物是难溶物，如：CuCl、Cu₂O等．+1价铜在酸性条件下易发生反应：2Cu⁺═Cu²⁺+Cu．
（1）CuCl通常用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂．某实验兴趣小组模拟制备CuCl．
方法一：在CuCl₂溶液中逐滴加入KI溶液可能发生：2Cu²⁺+2Cl^-+2I^-═2CuCl↓（白色）+I₂，为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是B．
A．SO₂        B．苯         C．NaOH溶液        D．乙醇
方法二：将Na₂SO₃溶液逐滴加入CuCl₂溶液中再加入少量的浓盐酸混匀，倾出清液，过滤出沉淀，沉淀用无水乙醇多次洗涤，得白色粉末状固体．
①沉淀的过滤和洗涤均用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
②洗涤CuCl沉淀的操作为沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流净后，重复2-3次．
（2）纳米级Cu₂O具有特殊的光学、电学及光电化学性质，研究制备纳米氧化亚铜的方法成为当前
的研究热点之一．
方法一：在新制Cu（OH）₂浊液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，蓝色沉淀逐渐转化为砖红色，同时产生无色无味的气体．写出上述制备过程中的化学反应方程式4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O=2Cu₂O+N₂+7H₂O；
方法二：以铜作阳极，石墨作阴极，电解含有NaOH的NaCl水溶液．
已知：该电解过程中阳极先生成难溶物CuCl，再与NaOH反应转化为Cu₂O．
①写出阳极的电极反应式2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O；
②电解后溶液中c（OH^-）会不变（填“变大”、“变小”或“不变”）；
③若电解电路中通过0.2mol电子，理论上生成Cu₂O的质量为28.8g．

Answer 1

分析 （1）碘水的颜色影响白色沉淀的观察，可以选用萃取剂把碘萃取出来；
①沉淀和过滤均要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；
②沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流净后，重复2-3次，据此洗涤沉淀；
（2）根据“在新制Cu（OH）₂浊液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，同时产生无色无味的气体”判断反应物、生成物，然后写出反应的化学方程式；
①电解池中阳极发生氧化反应，铜失去1个电子与氯离子结合生成氯化亚铜沉淀，据此写出阳极反应方程式；
②根据阴极阳极的反应式分析；
③电解电路中通过0.2mol电子，理论上生成Cu₂O也为0.2mol，再计算质量．

解答 解：（1）碘水是棕褐色的影响白色沉淀的观察，可以用四氯化碳把碘单质萃取出来，由于酒精与水以任意比例混溶，因此不能做萃取剂；
故答案为：B；
①沉淀和过滤均要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；
故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；
②沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流净后，重复2-3次，据此洗涤沉淀；
故答案为：沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流净后，重复2-3次；
（2）在新制Cu（OH）₂浊液中滴入N₂H₄•H₂O水溶液，产生无色无味的气体，根据化合价变化，铜离子化合价降低被还原，能够被氧化生成无色无味的气体可能为N、O元素，由于氧气具有氧化性，不可能生成氧化亚铜，所以该气体只能是氮气，根据化合价升降法配平，反应的化学方程式为：4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O═2Cu₂O+N₂↑+7H₂O；
故答案为：4Cu（OH）₂+N₂H₄•H₂O=2Cu₂O+N₂+7H₂O；
①铜作阳极，石墨作阴极，在含有NaOH的NaCl水溶液中电解，在阳极生成难溶CuCl，再与NaOH反应转化为Cu₂O，阳极电极反应式为：2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O；
故答案为：2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O；
②阳极电极反应式为：2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O，阴极反应式为：2H₂O+2e^-=H₂+2OH^-，转移电子数相等，电解后溶液中c（OH^-）不变；
故答案为：不变；
③若电解电路中通过0.2mol电子，根据2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O，理论上生成Cu₂O的质量为0.2mol×144g/mol=28.8g；
故答案为：28.8g．

点评 本题考查了物质的制备，涉及实验操作、物质的性质、电解原理离子方程式书写以及据化学方程式的计算，题目难度不大，注意基础知识的掌握与灵活运用．