某小組欲用電解的方法獲得Cu(OH)2,實驗裝置如圖(電源裝置略去).
(1)分別以NaOH溶液和NaCl溶液為電解質(zhì)溶液制備Cu(OH)2.
實驗 | 電解質(zhì)溶液 | 現(xiàn)象 | |
銅電極附近 | 石墨電極 | ||
Ⅰ | NaOH溶液 | 出現(xiàn)渾濁,渾濁的顏色由黃色很快變?yōu)榇u紅色 | 產(chǎn)生無色氣泡 |
Ⅱ | NaCl溶液 | 出現(xiàn)白色渾濁,渾濁向下擴散,一段時間后,下端部分白色沉淀變?yōu)榇u紅色 | 產(chǎn)生無色氣泡 |
ⅰ.CuOH是黃色、易分解的難溶固體,CuCl1是白色的難溶固體
ⅱ.氧化反應(yīng)中,增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度,氧化反應(yīng)越易發(fā)生
①Ⅰ和Ⅱ中Cu作
陽
陽
極(填“陽”或“陰”).②Ⅱ中石墨電極產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)式為
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
.③Ⅱ中白色沉淀變?yōu)榇u紅色的離子方程式是
2CuCl+2OH-=Cu2O+2Cl-+H2O
2CuCl+2OH-=Cu2O+2Cl-+H2O
.根據(jù)Ⅱ中現(xiàn)象,甲認(rèn)為電解質(zhì)溶液中存在Cl-,有利于Cu被氧化為一價銅化合物,理由是 陽極附近溶液中Cl-濃度大,易與Cu+生成CuCl,降低Cu+濃度,氧化反應(yīng)易發(fā)生
陽極附近溶液中Cl-濃度大,易與Cu+生成CuCl,降低Cu+濃度,氧化反應(yīng)易發(fā)生
.(2)探究Ⅰ和Ⅱ中未生成Cu(OH)2的原因,繼續(xù)實驗.
實驗 | 電解質(zhì)溶液 | 現(xiàn)象 |
Ⅲ | Na2SO4溶液 | 銅電極附近溶液呈藍(lán)色,一段時間后,U型管下端出現(xiàn)藍(lán)綠色沉淀 |
①經(jīng)檢驗,藍(lán)綠色沉淀中還含有少量堿式硫酸銅,檢驗含有堿式碳酸銅的實驗方案是
取少量藍(lán)綠色沉淀于試管中,滴加稀鹽酸,沉淀全部溶解,得到藍(lán)色溶液,向試管中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀
取少量藍(lán)綠色沉淀于試管中,滴加稀鹽酸,沉淀全部溶解,得到藍(lán)色溶液,向試管中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀
.②小組認(rèn)為適當(dāng)增大c(OH-)可以減少堿式硫酸銅的生成,理由是
常溫時,xCu(OH)2?yCuSO4的溶解度比Cu(OH)2的大
常溫時,xCu(OH)2?yCuSO4的溶解度比Cu(OH)2的大
.(3)進一步改進方案,進行如下實驗.
實驗 | 電解質(zhì)溶液 | 現(xiàn)象 |
Ⅳ | Na2SO4和的混合液(pH═9) | 銅電極附近溶液呈深藍(lán)色 |
Ⅴ | Na2SO4和NaOH的混合液(pH═9) | 銅電極附近出現(xiàn)藍(lán)色渾濁,一段時間后,U型管底部出現(xiàn)藍(lán)色沉淀 |
[Cu(NH3)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
離子.經(jīng)檢驗,Ⅴ中最終生成了Cu(OH)2.
(4)綜合上述實驗,電解法制備Cu(OH)2要考慮的因素有
電解質(zhì)溶液的成分選擇和溶液pH的控制
電解質(zhì)溶液的成分選擇和溶液pH的控制
.【考點】電解原理.
【答案】陽;2H2O+2e-=H2↑+2OH-;2CuCl+2OH-=Cu2O+2Cl-+H2O;陽極附近溶液中Cl-濃度大,易與Cu+生成CuCl,降低Cu+濃度,氧化反應(yīng)易發(fā)生;取少量藍(lán)綠色沉淀于試管中,滴加稀鹽酸,沉淀全部溶解,得到藍(lán)色溶液,向試管中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;常溫時,xCu(OH)2?yCuSO4的溶解度比Cu(OH)2的大;[Cu(NH3)4]2+;電解質(zhì)溶液的成分選擇和溶液pH的控制
【解答】
【點評】
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