Question

CuCl₂溶液中的铜主要以Cu（H₂O）₄²⁺、CuCl₄^2-形式存在，它们间有如下转化关系：Cu（H₂O）₄²⁺（蓝色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黄色）+4H₂O；电解不同浓度的CuCl₂溶液，均可看做Cu²⁺、Cl^-直接放电．如图为电解浓度较大CuCl₂溶液的装置，实验开始后，观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝．回答下列问题：
（1）甲电极的电极反应式为

 

．
（2）丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的，该反应的化学方程式为

 

．
（3）随电解的不断进行，U型管中溶液的颜色变化为

 

；
A．由黄色变为浅蓝色    B．由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是

 

．
（4）当电解到一定程度，甲电极附近出现蓝色Cu（OH）₂絮状物．经测，甲电极附近溶液的pH=a，此时甲电极附近c（Cu²⁺）=

 

 mol?L^-1．（已知：Cu（OH）₂的K_sp=2.2×10^-20）．
（5）电解较长时间后，丙中溶液的蓝色又会褪去，这是因为乙电极产物进一步将I₂氧化为IO₃^-．该反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：实验开始后，观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝，说明丙中生成碘，应被氯气氧化生成，则乙为阳极，生成氯气，甲为阴极，发生还原反应生成铜；随着电解的进行，溶液中Cl^-不断消耗，CuCl₄^2-转化为Cu（H₂O）₄²⁺，由Cu（H₂O）₄²⁺（蓝色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黄色）+4H₂O可知，溶液应逐渐变为蓝色；结合溶度积计算溶液浓度，结合题给信息书写相关反应的离子方程式．

解答： 解：实验开始后，观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝，说明丙中生成碘，应被氯气氧化生成，则乙为阳极，甲为阴极，
（1）甲为阴极，发生还原反应生成铜，电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的，反应的方程式为Cl₂+2KI=2KCl+I₂，
故答案为：Cl₂+2KI=2KCl+I₂；
（3）随着电解的进行，溶液中Cl^-不断消耗，CuCl₄^2-转化为Cu（H₂O）₄²⁺，由Cu（H₂O）₄²⁺（蓝色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黄色）+4H₂O可知，溶液应逐渐变为蓝色，
故答案为：A；随电解进行，Cl^-不断消耗，CuCl₄^2-转化为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）
故答案为：2.2×10^（8-2a）；
（5）电解较长时间后，丙中溶液的蓝色又会褪去，这是因为乙电极产物进一步将I₂氧化为IO₃^-．说明氯气和碘继续发生氧化还原反应，反应的离子方程式为5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺．
故答案为：5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺．

点评：本题考查综合考查电化学知识，侧重于电解的原理和考查与应用，为高考常见题型和高频考点，注意把握电极方程式的书写，难度不大．