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 |
資料:
?。瓹uOH是黃色、易分解的難溶固體,CuCl1是白色的難溶固體
ⅱ.氧化反應中,增大反應物濃度或降低生成物濃度,氧化反應越易發(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色,一段時間后,U型管下端出現(xiàn)藍綠色沉淀 |
資料:堿式硫酸銅[xCu(OH)
2?yCuSO
4]難溶于水,可溶于酸和氨水.常溫時堿式硫酸銅[xCu(OH)
2?CuSO
4]的溶解度比Cu(OH)
2的大
①經(jīng)檢驗,藍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
取少量藍綠色沉淀于試管中,滴加稀鹽酸,沉淀全部溶解,得到藍色溶液,向試管中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀
取少量藍綠色沉淀于試管中,滴加稀鹽酸,沉淀全部溶解,得到藍色溶液,向試管中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀
.
②小組認為適當增大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色 |
Ⅴ |
Na2SO4和NaOH的混合液(pH═9) |
銅電極附近出現(xiàn)藍色渾濁,一段時間后,U型管底部出現(xiàn)藍色沉淀 |
Ⅳ中出現(xiàn)深藍色說明電解生成了
[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
.