Question

【题目】某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。

装置	现象
	电解一段时间时，阳极石墨表面产生气体，阴极石墨上附着红色物质，烧杯壁变热，溶液由蓝色变为绿色

（1）甲认为电解过程中阳极产生的是溶液变绿的原因，写出产生该物质的电极反应式：。
（2）乙查阅资料，CuCl2溶液中存在平衡：Cu2+ + 4Cl [CuCl4]2＿(黄色) ΔH＞0。据此乙认为:电解过程中，[CuCl4]2＿(黄色)浓度增大，与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推测在电解过程中[CuCl4]2＿浓度增大的原因：。
（3）丙改用下图装置，在相同条件下电解CuCl2溶液，对溶液变色现象继续探究。

装置	现象
	电解相同时间时，阳极石墨表面产生气泡，溶液仍为蓝色；阴极石墨上附着红色物质，溶液由蓝色变为绿色；U型管变热，冷却后阴极附近溶液仍为绿色

丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是 ， 否定乙的依据是。
（4）丙继续查阅资料：
i. 电解CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]＿ ， [CuCl2]＿掺杂Cu2+后呈黄色
ii. 稀释含[CuCl2]＿的溶液生成CuCl白色沉淀据此丙认为：电解过程中，产生[CuCl2]＿掺杂Cu2+后呈黄色，与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。
丙进行如下实验：
a．取电解后绿色溶液2 mL，加20 mL水稀释，静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉，向其中加2 mL浓盐酸，加热获得含[CuCl2]＿的黄色溶液。
c. 冷却后向上述溶液……
d. 取c中2 mL溶液，加20 mL水稀释，静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
① a的目的是。
② 写出b中生成[CuCl2]＿的离子方程式：。
③ 补充c中必要的操作及现象：。
丙据此得出结论：电解时阴极附近生成[CuCl2]＿是导致溶液变绿的原因。

Answer 1

【答案】
（1）Cl2,2Cl－-2e－= Cl2↑
（2）电解过程放热导致温度升高,Cu2+ + 4Cl－ [CuCl4]2－正向移动
（3）阳极附近溶液仍为蓝色,U型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色
（4）证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]－,Cu2+ + 4Cl－+ Cu = 2[CuCl2]－,加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。
【解析】解：（1）电解过程中阳极发生氧化反应，溶液中的氯离子放电生成氯气，氯气溶于水，溶液可能呈现绿色，
故答案为：Cl2；2Cl－-2e－= Cl2↑；
（2）电解过程放热导致温度升高，Cu2+ + 4Cl－ [CuCl4]2－正向移动，[CuCl4]2＿浓度增大，
故答案为：电解过程放热导致温度升高，Cu2+ + 4Cl－ [CuCl4]2－正向移动；
（3）阳极生成了氯气，但阳极附近溶液仍为蓝色，说明不是生成氯气的缘故；Cu2+ + 4Cl＿ [CuCl4]2＿(黄色) ΔH＞0，温度降低，平衡正向移动，溶液应该呈现黄色，但U型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色，因此乙的推断也不正确，
故答案为：阳极附近溶液仍为蓝色；U型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色；
（4）①根据信息，取电解后绿色溶液2 mL，加20 mL水稀释，静置5分钟后溶液中产生白色沉淀，说明电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]－，
故答案为：证明在上述实验条件下，电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]－；

②氯化铜晶体和铜粉加入2 mL浓盐酸中，加热获得含[CuCl2]＿的黄色溶液，反应的离子方程式为Cu2+ + 4Cl－+ Cu = 2[CuCl2]－，
故答案为：Cu2+ + 4Cl－+ Cu = 2[CuCl2]－；

③c的步骤就是证明电解时阴极附近生成[CuCl2]＿是导致溶液变绿的原因，因此操作及现象为加入CuCl2蓝色溶液，直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同，
故答案为：加入CuCl2蓝色溶液，直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。

（1）根据电解过程中电极反应书写电极方程式，结合氯气水溶液的颜色进行回答问题即可；
（2）根据温度对化学平衡的影响进行分析；
（3）根据实验现象和温度对化学平衡的影响进行判断；
（4）根据实验对比进行分析即可.