某小組利用含銅刻蝕廢液制備無水CuCl2，并電解飽和CuCl2溶液探究其陰極產(chǎn)物以便回收銅。
Ⅰ．制備無水CuCl2。制備流程如圖：
（1）實驗室中，“結(jié)晶”時使用的陶瓷儀器是 蒸發(fā)皿蒸發(fā)皿，“脫水”最適宜的方法為 在HCl氣流中加熱在HCl氣流中加熱。
Ⅱ．探究電解飽和CuCl2溶液的陰極產(chǎn)物。用如圖所示裝置電解飽和CuCl2溶液，一段時間后，觀察到陰極電極表面附著白色固體，電極底部有少量紅色固體生成，電極附近的溶液呈“黑色”。
（2）查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)白色固體是CuCl,為抑制陰極副反應(yīng)的發(fā)生，該小組繼續(xù)探究影響CuCl固體析出量的因素，實驗如下：
| 編號 | 電解液 | 陰極電極析出固體量 | |
| 白色固體 | 紅色固體 | ||
| 1 | 5%CuCl2溶液 | 無 | 較多 |
| 2 | 15%CuCl2溶液 | 少量 | 較多 |
| 3 | 飽和CuCl2溶液 | 較多 | 少 |
| 4 | 飽和CuCl2溶液，適量鹽酸 | 較少 | 較多 |
降低CuCl2溶液的濃度
降低CuCl2溶液的濃度
、加入鹽酸
加入鹽酸
。（3）為探究溶液呈“黑色”的原因，該小組查閱含銅物質(zhì)的顏色后有如下猜想：
猜想1：“黑色”物質(zhì)是細(xì)小的CuO粉末；
猜想2：“黑色”物質(zhì)是納米銅粉；
猜想3：“黑色”物質(zhì)是Cu+與Cu2+、Cl-形成的絡(luò)合離子。
為驗證猜想，該小組進(jìn)行以下實驗，得出初步結(jié)論：
| 編號 | 操作 | 現(xiàn)象 | 初步結(jié)論 |
| 1 | 取2mL“黑色”溶液于試管中，加入適量① 稀硫酸 稀硫酸 ，振蕩 |
無明顯現(xiàn)象 | 猜想1不成立 |
| 2 | 取2mL“黑色”溶液于試管中，加入適量稀硝酸，振蕩 | ② 溶液變藍(lán)，有氣泡冒出，試管口有紅棕色氣體生成 溶液變藍(lán)，有氣泡冒出，試管口有紅棕色氣體生成 |
猜想2成立 |
Cu+與Cu2+、Cl-形成的絡(luò)合離子中的Cu+也具有還原性，也可能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)
Cu+與Cu2+、Cl-形成的絡(luò)合離子中的Cu+也具有還原性，也可能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)
，因此，關(guān)于“黑色”物質(zhì)的成分還需進(jìn)一步研究。【考點】制備實驗方案的設(shè)計；電解原理．
【答案】蒸發(fā)皿；在HCl氣流中加熱；降低CuCl2溶液的濃度；加入鹽酸；稀硫酸；溶液變藍(lán)，有氣泡冒出，試管口有紅棕色氣體生成；Cu+與Cu2+、Cl-形成的絡(luò)合離子中的Cu+也具有還原性，也可能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/2 2:0:1組卷：2引用：3難度：0.6
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5