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(guān)系：Cu（H₂O）₄²⁺（藍(lán)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(shí)驗(yàn)開始后，觀察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢變藍(lán)．回答下列問題：
（1）甲電極的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）丙中溶液變藍(lán)是乙電極產(chǎn)物與KI反應(yīng)導(dǎo)致的，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）隨電解的不斷進(jìn)行，U型管中溶液的顏色變化為

 

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

 

．
（4）當(dāng)電解到一定程度，甲電極附近出現(xiàn)藍(lán)色Cu（OH）₂絮狀物．經(jīng)測，甲電極附近溶液的pH=a，此時(shí)甲電極附近c(diǎn)（Cu²⁺）=

 

 mol?L^-1．（已知：Cu（OH）₂的K_sp=2.2×10^-20）．
（5）電解較長時(shí)間后，丙中溶液的藍(lán)色又會褪去，這是因?yàn)橐译姌O產(chǎn)物進(jìn)一步將I₂氧化為IO₃^-．該反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：實(shí)驗(yàn)開始后，觀察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢變藍(lán)，說明丙中生成碘，應(yīng)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(yīng)生成銅；隨著電解的進(jìn)行，溶液中Cl^-不斷消耗，CuCl₄^2-轉(zhuǎn)化為Cu（H₂O）₄²⁺，由Cu（H₂O）₄²⁺（藍(lán)色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黃色）+4H₂O可知，溶液應(yīng)逐漸變?yōu)樗{(lán)色；結(jié)合溶度積計(jì)算溶液濃度，結(jié)合題給信息書寫相關(guān)反應(yīng)的離子方程式．

解答： 解：實(shí)驗(yàn)開始后，觀察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢變藍(lán)，說明丙中生成碘，應(yīng)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(yīng)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(lán)是乙電極產(chǎn)物與KI反應(yīng)導(dǎo)致的，反應(yīng)的方程式為Cl₂+2KI=2KCl+I₂，
故答案為：Cl₂+2KI=2KCl+I₂；
（3）隨著電解的進(jìn)行，溶液中Cl^-不斷消耗，CuCl₄^2-轉(zhuǎn)化為Cu（H₂O）₄²⁺，由Cu（H₂O）₄²⁺（藍(lán)色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黃色）+4H₂O可知，溶液應(yīng)逐漸變?yōu)樗{(lán)色，
故答案為：A；隨電解進(jìn)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(shí)間后，丙中溶液的藍(lán)色又會褪去，這是因?yàn)橐译姌O產(chǎn)物進(jìn)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(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺．
故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺．

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