Question

【題目】某小組同學利用下圖裝置對電解氯化銅實驗進行了研究。

裝置	現象
	電解一段時間時，陽極石墨表面產生氣體，陰極石墨上附著紅色物質，溶液由藍色變為綠色

（1）甲認為電解過程中陽極產生的_________是溶液變綠的原因，寫出產生該物質的電極反應式：_________________________。

（2）乙改用下圖裝置，在相同條件下電解CuCl2溶液，對溶液變色現象繼續探究。

裝置	現象
	電解相同時間時，陽極石墨表面產生氣泡，溶液仍為藍色；陰極石墨上附著紅色物質，溶液由藍色變為綠色；

乙通過對現象分析證實了甲的觀點不是溶液變綠的主要原因。乙否定甲的依據是______________。

（3）乙繼續查閱資料：

i. 電解CuCl2溶液時可能產生[CuCl2]--，[CuCl2]- 摻雜Cu2+ 后呈黃色

ii. 稀釋含[CuCl2]- 的溶液生成CuCl白色沉淀,據此乙認為：電解過程中，產生[CuCl2]＿摻雜Cu2+后呈黃色，與CuCl2藍色溶液混合呈綠色。

乙進行如下實驗：

a．取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀。

b. 另取少量氯化銅晶體和銅粉，向其中加2 mL濃鹽酸，加熱獲得含[CuCl2]＿的黃色溶液。

c. 冷卻后向上述溶液……

d. 取c中2 mL溶液，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀。

① a的目的是__________________________________________。

② 寫出b中生成[CuCl2]- 的離子方程式：____________________________________________。

③ 補充c中必要的操作及現象：____________________________________________。

乙據此得出結論：電解時陰極附近生成[CuCl2]- 是導致溶液變綠的原因。

Answer 1

【答案】Cl2 2Cl－-2e－= Cl2↑ 陽極附近溶液仍為藍色 證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－ Cu2+ + 4Cl－+ Cu = 2[CuCl2]－ 加入CuCl2藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。

【解析】

本題以電解氯化銅實驗為載體綜合考查學生的實驗分析能力。（1）電解過程中陽極發生氧化反應，溶液中的氯離子放電生成氯氣：2Cl－-2e－= Cl2↑，氯氣溶于水，溶液可能呈現綠色；（2）陽極生成了氯氣，但陽極附近溶液仍為藍色，說明不是生成氯氣的緣故；（3）①根據信息，取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀，說明電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－，故a的目的是證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－；②氯化銅晶體和銅粉加入2 mL濃鹽酸中，加熱獲得含[CuCl2]＿的黃色溶液，反應的離子方程式為Cu2+ + 4Cl－+ Cu = 2[CuCl2]－；③c的步驟就是證明電解時陰極附近生成[CuCl2]＿是導致溶液變綠的原因，因此操作及現象為加入CuCl2藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。