實驗小組探究不同濃度CuCl2溶液的電解反應。分別用石墨電極電解0.1mol/LCuCl2溶液和5mol/LCuCl2溶液，記錄實驗現(xiàn)象如下表。
| 實驗裝置 | 實驗編號及試劑 | 實驗現(xiàn)象 |
|
①0.1mol/LCuCl2溶液（藍色） | 陽極：產生有刺激性氣味的氣體 陰極：電極上有紅色固體析出 |
| ②5mol/LCuCl2溶液（綠色） | 陽極：產生有刺激性氣味的氣體 陰極：電極上有少量紅色固體和白色固體析出，同時電極附近液體變?yōu)楹谏?/td> |
CuCl2 Cu+Cl2↑
電解
CuCl2 Cu+Cl2↑
。電解
Ⅰ．探究②中產生白色固體的原因。
查閱資料：
?。帢O附近的白色固體為CuCl,Ksp（CuCl）=1.2×10-6；
ⅱ．Cu+在水溶液中單獨存在時不穩(wěn)定，容易發(fā)生反應：2Cu+（aq）?Cu（s）+Cu2+（aq）。
結合資料分析CuCl產生的路徑有如下兩種可能：
（2）路徑1：陰極發(fā)生電極反應分兩步：
?。?
Cu2++e-=Cu+
Cu2++e-=Cu+
ⅱ．Cu++e-=Cu,同時伴隨反應Cu++Cl-=CuCl↓，生成白色沉淀。
（3）路徑2：陰極發(fā)生電極反應Cu++e-=Cu,而后發(fā)生反應a：
Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓
Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓
（寫出離子方程式），生成白色沉淀。同學們通過實驗證明反應a可以發(fā)生，其實驗操作和現(xiàn)象是 在5mol/LCuCl2溶液中加入少量銅粉（或打磨過的銅片），觀察到有白色固體生成
在5mol/LCuCl2溶液中加入少量銅粉（或打磨過的銅片），觀察到有白色固體生成
。Ⅱ．探究②中陰極區(qū)液體中黑色物質的成分。
進一步查閱資料，提出以下猜想。
猜想1．生成氫氧化銅，進而轉化為極細小的氧化銅；
猜想2．生成銅的速率快，形成黑色納米銅；
猜想3．發(fā)生反應Cu2++Cu++4Cl-+H2O?[Cu（Ⅱ）Cu（Ⅰ）Cl4（H2O）]-（棕黑色）。
（4）若猜想1成立，則陰極一定還存在的電極反應是
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
。取2mL黑色液體于試管中，分別加入不同試劑，記錄實驗現(xiàn)象如下表。
| 實驗編號 | ③ | ④ | ⑤ |
| 加入試劑 | 4mL濃HNO3 | 4mL濃HCl | 4mLH2O |
| 實驗現(xiàn)象 | 溶液變澄清，呈綠色，試管口有淺紅棕色氣體生成 | 黑色液體顏色變深 | 溶液變澄清，呈綠色，同時出現(xiàn)少量白色沉淀 |
若猜想3成立，[Cu（II）Cu（I）Cl4（H2O）]-中+1價銅具有還原性，也可與硝酸反應產生類似的現(xiàn)象
若猜想3成立，[Cu（II）Cu（I）Cl4（H2O）]-中+1價銅具有還原性，也可與硝酸反應產生類似的現(xiàn)象
。（6）由上述實驗可得到的關于黑色物質成分的結論是
色物質中一定含[Cu（II）Cu（I）Cl4（H2O）]-，可能含納米銅粉
色物質中一定含[Cu（II）Cu（I）Cl4（H2O）]-，可能含納米銅粉
。【考點】電解原理．
【答案】CuCl2 Cu+Cl2↑；Cu2++e-=Cu+；Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓；在5mol/LCuCl2溶液中加入少量銅粉（或打磨過的銅片），觀察到有白色固體生成；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；若猜想3成立，[Cu（II）Cu（I）Cl4（H2O）]-中+1價銅具有還原性，也可與硝酸反應產生類似的現(xiàn)象；色物質中一定含[Cu（II）Cu（I）Cl4（H2O）]-，可能含納米銅粉
電解
【解答】
【點評】
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