Question

下圖為細(xì)菌冶銅和火法冶銅的主要流程。

(1) 硫酸銅溶液一般呈________(填“酸”、“堿”或“中”)性，原因是________    (用離子方程式表示）。寫(xiě)出電解硫酸銅溶液的化學(xué)方程式：______________(電解過(guò)程中，始終無(wú)氫氣產(chǎn)生)。
(2)細(xì)菌冶金又稱微生物浸礦，是近代濕法冶金工業(yè)上的一種新工藝。細(xì)菌冶銅與火法冶銅相比，優(yōu)點(diǎn)為_(kāi)_______________(寫(xiě)出一點(diǎn)即可)。

(3) 用惰性電極分別電解濃的氯化銅溶液和硫酸銅溶液。電解濃的氯化銅溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極有金屬銅生成，同時(shí)陰極附近會(huì)出現(xiàn)棕褐色溶液。而電解硫酸銅溶液時(shí)，沒(méi)有棕褐色溶液生成。下面是關(guān)于棕褐色溶液成分的探究_：
①有同學(xué)認(rèn)為，陰極附近出現(xiàn)的棕褐色溶液是氯氣反應(yīng)的結(jié)果，你認(rèn)為他的猜測(cè)是否正確？________(填“正確”或“不正確"），原因是__________
資料1:
一般具有混合價(jià)態(tài)(指化合物中同一元素存在兩種不同的化合價(jià)，如Fe₃O₄中的 Fe元索)的物質(zhì)的顏色比單一價(jià)態(tài)的物質(zhì)的顏色要深。
資料2:
CuCl微溶于水，能溶于濃鹽酸。
②猜想：棕褐色溶液中可能含有的離子是________(填3種主要離子符號(hào)）。
③驗(yàn)證猜想：完成實(shí)驗(yàn)方案(配制棕褐色溶液）。
取少量________固體于試管中，加入________使其溶解，再加入________溶液，觀察現(xiàn)象。
④已知電解前，U形管中加入了________100mL0.5 mol . L^－1 CuCl₂溶液，電解結(jié)朿時(shí)電路中一共轉(zhuǎn)移了 0.03 mol電子，且陰極生成0. 64 g銅，則形成的低價(jià)陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。

Answer 1

(1)酸（1分）；Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺(1分)；2CuSO₄+2H₂O2H₂SO₄+2Cu+O₂↑（2分）
(2)節(jié)約能源、環(huán)保、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便．工藝條什易控制、投資少、成本低(或適宜處理貧礦、廢礦、尾礦、爐渣等)(或其他合理答案)(2分)
(3)①不正確(1分)；陰極不會(huì)產(chǎn)生氯氣(2分)
②Cu²⁺、Cu⁺、Cl^-、[CuCl₂]^-(只要寫(xiě)前三個(gè)即可)(2分)
③氯化亞銅；濃鹽酸；氯化銅(所加|式劑順序不對(duì)扣1分)(各1分)
④0.01(2分)

解析試題分析：該題分為兩部分，前一部分是課本上知識(shí)內(nèi)容的應(yīng)用，比較簡(jiǎn)單，后一部分為對(duì)新現(xiàn)象的探究，有一定難度。探究題在解答的過(guò)程中要注意對(duì)新信息的收集和聯(lián)系課本已有知識(shí)，進(jìn)行整合。在電解過(guò)程中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，故在陰極上不可能生成氯氣。根據(jù)新信息，多價(jià)態(tài)混合物質(zhì)比單一物質(zhì)顏色深，結(jié)合銅有+1、+2兩個(gè)價(jià)態(tài)，可以進(jìn)行相關(guān)猜測(cè)；然后根據(jù)CuCl的性質(zhì)（溶于濃HCl）進(jìn)行設(shè)計(jì)方案，探究。計(jì)算可以根據(jù)守恒法：生成0.01molCu，得到0.02mol電子，還有0.03=0.02=0.01mol電子為Cu²⁺得到電子生成Cu⁺，故生成Cu⁺為0.01mol。
考點(diǎn)：本題以電解產(chǎn)物進(jìn)行相關(guān)的探究，考查元素及化合物知識(shí)、電解原理、氧化還原理論和化學(xué)計(jì)算等相關(guān)問(wèn)題。