Question

6．金屬單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．
（1）用FeC1₃溶液腐蝕印刷電路板上的銅，向所得溶液中加入鐵粉．對加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是ac．
a．若無固體剩余，則溶液中可能有Fe³⁺
b．若有固體存在，則溶液中一定有Cu²⁺和Fe²⁺
c．若溶液中有Cu²⁺，則可能有固體存在，且該固體中一定沒有鐵粉
d．若溶液中有Fe²⁺，則一定有固體存在
（2）Cu₂O是一種半導(dǎo)體材料，制取Cu₂O的電解池如圖，則石墨電極接電源的負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極，電解池工作時，Cu電極的電極反應(yīng)式為2Cu-2e^-+2OH^-═Cu₂O+H₂O；電解后溶液pH變大（填“變大”、“變小”或“不變”），
（3）查閱資料可知：Cu₂O為紅色堿性氧化物，在酸性溶液中可發(fā)生反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O．請設(shè)計簡單實驗來驗證某銅粉樣品中是否有氧化亞銅：少許樣品于試管中，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有．

Answer 1

分析 （1）FeCl₃溶液腐蝕印刷電路板上的銅發(fā)生反應(yīng)：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，F(xiàn)e³⁺ 氧化性強(qiáng)于Cu²⁺，加入鐵粉先與Fe³⁺反應(yīng)，再與Cu²⁺反應(yīng)，據(jù)此解答；
（2）陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫元素得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析；
（3）根據(jù)氧化亞銅和酸反應(yīng)的生成物確定實驗方法．

解答 解：（1）a．無固體剩余，說明銅全部以銅離子形式存在，加入的鐵完全反應(yīng)，溶液中一定含有Fe²⁺，可能含有Fe³⁺，故a正確；
b．若有固體存在，固體中一定有銅，可能有鐵，溶液中一定有含有Fe²⁺，不一定有Cu²⁺，故b錯誤；
c．若溶液中有Cu²⁺，加入的鐵量不足，可能只與Fe³⁺反應(yīng)，也可能與Fe³⁺反應(yīng)，剩余部分與Cu²⁺反應(yīng)生成銅，所以可能有固體析出并且該固體中一定沒有鐵粉，故c正確；
d．當(dāng)加入的鐵較少時，只發(fā)生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺時，不會有銅析出，故d錯誤；
故選：ac；
（2）根據(jù)陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化亞銅，Cu電極的電極反應(yīng)式為2Cu-2e^-+2OH^-═Cu₂O+H₂O；陰極上氫元素得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，所以石墨電極是陰極，與陰極連接的電極是電源的負(fù)極，電解總反應(yīng)為2Cu+H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu₂O+H₂↑，則消耗水，所以堿性增強(qiáng)，電解后溶液pH變大，
故答案為：負(fù)；2Cu-2e^-+2OH^-═Cu₂O+H₂O；變大；
（3）銅離子在溶液中呈藍(lán)色，氧化亞銅能和酸反應(yīng)生成銅離子，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；銅和弱氧化性的酸不反應(yīng)，根據(jù)該物質(zhì)能否和酸反應(yīng)判斷．
故答案為：取少許樣品于試管中，加入稀H₂SO₄，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu₂O，反之則沒有．

點(diǎn)評 本題考查了鐵及其化合物的性質(zhì)以及電解原理，難度中等，熟悉三價鐵離子、銅離子氧化性強(qiáng)弱以及反應(yīng)的過程是解題的關(guān)鍵；