Question

某校化学研究性学习小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下：
【实验Ⅰ】如图装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；与电池正极相连的铜丝由粗变细．电解开始30s内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10．随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，但溶液始终未出现蓝色．
【实验Ⅱ】将实验Ⅰ中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，沉淀很快转变为砖红色，后续的操作及现象如下：

序号	操作	现象
①	滴入稀硝酸	砖红色沉淀溶解，有无色气泡产生，最终得到蓝色溶液
②	滴入稀硫酸	砖红色沉淀转变为紫红色不溶物，溶液呈蓝色

已知常见铜的化合物颜色如下：

物质	颜色	物质	颜色
氯化铜	固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色	氢氧化亚铜（不稳定）	橙黄色
碱式氯化铜	绿色	氢氧化铜	蓝色
氧化亚铜	砖红色	氯化亚铜	白色

请回答下列问题：
（1）铜的常见化合价为

 

、

 

；聚集在试管底部的橙黄色沉淀的化学式为

 

．
（2）阳极的电极反应式为

 

．
（3）写出实验Ⅱ中①、②的离子方程式：①

 

；②

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）根据氯化铜、氧化亚铜判断铜的化合价；根据固体颜色判断试管底部橙黄色沉淀的物质成分；
（2）根据放电顺序及实验现象判断生成物，并写出电极反应式；
（3）根据实验现象确定生成物并写出相应的离子方程式．

解答： 解：（1）氯化铜中铜的化合价为+2价，氧化亚铜中铜的化合价为+1价，所以铜的常见正化合价为+1、+2；根据常见铜的化合物颜色判断，试管底部橙黄色沉淀的物质是Cu₂O，故答案为：+1；+2；Cu₂O；
（2）电解时，铜作阳极，阳极上铜失电子生成亚铜离子进入溶液，亚铜离子和氯离子生成氯化亚铜白色沉淀，所以电极反应式为2Cu+2Cl^--2e^-=2CuCl↓，
故答案为：2Cu+2Cl^--2e^-=2CuCl↓；
（3）①根据实验现象及硝酸和氧化亚铜的性质、及常见铜的化合物颜色判断，生成物是一氧化氮、硝酸铜和水，所以离子方程式为3Cu₂O+2H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O，故答案为：3Cu₂O+2H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+2NO↑+7H₂O；
②根据实验现象及常见铜的化合物颜色，生成物是铜、硫酸铜和水，所以离子方程式为Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故答案为：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O．

点评：本题以电解原理为载体考查了铜的常见化合物的性质及颜色，本题只有结合铜的常见化合物颜色才能正确解答．