Question

（2010?祁陽縣一模）某校化學研究性學習小組為探究銅及其化合物的性質，進行了如下科學探究：
[實驗一]：研究性學習小組甲以銅為電極電解飽和食鹽水，探究過程如下：
實驗過程：按如圖裝置，接通電源后，陰極產生大量氣泡；陽極銅絲由粗變細，不久出現磚紅色渾濁，最后在試管底部聚集磚紅色沉淀，溶液始終未出現藍色．
查閱資料：某些銅的化合物有關性質如表所示：

物質	性質	物質	性質
氯化銅	濃溶液呈綠色，稀溶液呈藍色	氯化亞銅	白色
氧化亞銅	磚紅色，在酸性條件下易反應： Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O． Cu2O在空氣中灼燒生成CuO	氫氧化亞銅	橙黃色，不穩定

請回答下列問題：
（1）試管底部磚紅色沉淀的化學式為

Cu₂O

．
（2）寫出電解總反應方程式

2Cu+H₂O

通電  .

Cu₂O+H₂↑

．
[實驗二]研究性學習小組乙為檢測[實驗一]生成的磚紅色沉淀中是否含有Cu，設計了以下兩種方案進行探究．
方案1：取少量磚紅色沉淀溶于足量的濃硝酸中，觀察溶液顏色變化．
方案2：取一定質量磚紅色沉淀在空氣中充分灼燒，根據灼燒前后質量變化進行判斷．
（3）請你評價方案1和方案2是否合理，并簡述其原因．
方案1

不合理，因為銅和氧化亞銅都能與硝酸生成Cu²⁺

．
方案2

合理，因為等質量的Cu₂O與Cu₂O、Cu的混合物在空氣中灼燒前后質量變化不同

．
思考與交流：實驗結束后，同學們關于[實驗二]中“方案一”溶液呈綠色，而不呈藍色展開了討論．丙同學認為是該溶液中硝酸銅的質量分數較高所致；丁同學則認為是該溶液中溶解了生成的氣體．
（4）同學們分別設計了以下4個實驗來判斷兩種看法是否正確．這些方案中不可行的是（選填序號字母）

B

．
A、加熱該綠色溶液，觀察顏色變化．
B、加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化
C、向該綠色溶液中通入氧氣，觀察顏色變化
D、向飽和的硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應產生的氣體，觀察顏色變化．

Answer 1

分析：（1）根據氯化銅、氧化亞銅判斷銅的化合價；根據固體顏色判斷試管底部橙黃色沉淀的物質成分；
（2）根據放電順序及實驗現象判斷生成物，并寫出電池反應的化學方程式；
（3）陽極實驗目的是驗證生成的磚紅色沉淀中是否含有Cu，方案1，銅和氧化亞銅都和硝酸反應，不能驗證；方案2，依據灼燒前后固體質量變化分析判斷；
（4）根據是否改變溶液中硝酸銅的質量分數或溶解氣體的濃度判斷；要證明是Cu（NO₃）₂濃度過低或是溶解了NO₂導致裝置①中溶液呈綠色，一是可設計將溶解的NO₂趕走（A、C方案）再觀察顏色變化．二是增加溶液中Cu（NO₃）₂溶液的濃度（D方案）觀察反應后的顏色變化．

解答：解：（1）氯化銅中銅的化合價為+2價，氧化亞銅中銅的化合價為+1價，所以銅的常見正化合價為+1、+2；根據常見銅的化合物顏色判斷，試管底部橙黃色沉淀的物質是Cu₂O，
故答案為：Cu₂O；
（2）電解池中，陰極產生大量氣泡；陽極銅絲由粗變細，不久出現磚紅色渾濁，最后在試管底部聚集磚紅色沉淀，溶液始終未出現藍色，陰極是溶液中氫離子放電生成氫氣，陽極是銅失電子發生氧化反應生成氧化亞銅，反應的化學方程式為：2Cu+H₂O

通電  .

Cu₂O+H₂↑，故答案為：2Cu+H₂O

通電  .

Cu₂O+H₂↑；
（3）方案1：取少量磚紅色沉淀溶于足量的濃硝酸中，銅和氧化亞銅都可以被硝酸氧化為銅離子，溶液呈藍色，觀察溶液顏色變化，不能確定是否含有銅，故不合理；方案2：取一定質量磚紅色沉淀在空氣中充分灼燒，2Cu+O₂=2CuO，2Cu₂O+O₂=4CuO，依據化學方程式可知，灼燒前后銅和氧化亞銅的質量變化不同，可以根據灼燒前后質量變化進行判斷，故合理，
故答案為：不合理，因為銅和氧化亞銅都能與硝酸生成Cu²⁺；合理，因為等質量的Cu₂O與Cu₂O、Cu的混合物在空氣中灼燒前后質量變化不同；
（4）要證明是Cu（NO₃）₂濃度過低或是溶解了NO₂導致裝置①中溶液呈綠色，一是可設計將溶解的NO₂趕走（A、C方案）再觀察顏色變化．二是增加溶液中Cu（NO₃）₂溶液的濃度（D方案）觀察反應后的顏色變化，故答案為：B．

點評：本題考查了銅及其化合物性質的分析判斷，電解原理的應用試驗方案的判斷，試驗過程中的現象分析應用是解題關鍵，題目難度中等．