Question

CuCl₂溶液中的銅主要以Cu（H₂O）₄²⁺、CuCl₄^2-形式存在，它們間有如下轉(zhuǎn)化關系：Cu（H₂O）₄²⁺（藍色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黃色）+4H₂O；電解不同濃度的CuCl₂溶液，均可看做Cu²⁺、Cl^-直接放電．如圖為電解濃度較大CuCl₂溶液的裝置，實驗開始后，觀察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢變藍．回答下列問題：
（1）甲電極的電極反應式為

 

．
（2）丙中溶液變藍是乙電極產(chǎn)物與KI反應導致的，該反應的化學方程式為

 

．
（3）隨電解的不斷進行，U型管中溶液的顏色變化為

 

；
A．由黃色變?yōu)闇\藍色    B．由藍色變?yōu)闇\黃色
溶液顏色變化的原因是

 

．
（4）當電解到一定程度，甲電極附近出現(xiàn)藍色Cu（OH）₂絮狀物．經(jīng)測，甲電極附近溶液的pH=a，此時甲電極附近c（Cu²⁺）=

 

 mol?L^-1．（已知：Cu（OH）₂的K_sp=2.2×10^-20）．
（5）電解較長時間后，丙中溶液的藍色又會褪去，這是因為乙電極產(chǎn)物進一步將I₂氧化為IO₃^-．該反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：實驗開始后，觀察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢變藍，說明丙中生成碘，應被氯氣氧化生成，則乙為陽極，生成氯氣，甲為陰極，發(fā)生還原反應生成銅；隨著電解的進行，溶液中Cl^-不斷消耗，CuCl₄^2-轉(zhuǎn)化為Cu（H₂O）₄²⁺，由Cu（H₂O）₄²⁺（藍色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黃色）+4H₂O可知，溶液應逐漸變?yōu)樗{色；結(jié)合溶度積計算溶液濃度，結(jié)合題給信息書寫相關反應的離子方程式．

解答： 解：實驗開始后，觀察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢變藍，說明丙中生成碘，應被氯氣氧化生成，則乙為陽極，甲為陰極，
（1）甲為陰極，發(fā)生還原反應生成銅，電極方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）丙中溶液變藍是乙電極產(chǎn)物與KI反應導致的，反應的方程式為Cl₂+2KI=2KCl+I₂，
故答案為：Cl₂+2KI=2KCl+I₂；
（3）隨著電解的進行，溶液中Cl^-不斷消耗，CuCl₄^2-轉(zhuǎn)化為Cu（H₂O）₄²⁺，由Cu（H₂O）₄²⁺（藍色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黃色）+4H₂O可知，溶液應逐漸變?yōu)樗{色，
故答案為：A；隨電解進行，Cl^-不斷消耗，CuCl₄^2-轉(zhuǎn)化為Cu（H₂O）₄²⁺；
（4）K_sp=c²（OH^-）×c（Cu²⁺），c（Cu²⁺）=

2.2×10-20

(10a-14)2

=2.2×10^（8-2a）（mol/L）
故答案為：2.2×10^（8-2a）；
（5）電解較長時間后，丙中溶液的藍色又會褪去，這是因為乙電極產(chǎn)物進一步將I₂氧化為IO₃^-．說明氯氣和碘繼續(xù)發(fā)生氧化還原反應，反應的離子方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺．
故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺．

點評：本題考查綜合考查電化學知識，側(cè)重于電解的原理和考查與應用，為高考常見題型和高頻考點，注意把握電極方程式的書寫，難度不大．