Question

【題目】某小組同學(xué)利用下圖裝置對(duì)電解氯化銅實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。

裝置	現(xiàn)象
	電解一段時(shí)間時(shí)，陽(yáng)極石墨表面產(chǎn)生氣體，陰極石墨上附著紅色物質(zhì)，燒杯壁變熱，溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色

（1）甲認(rèn)為電解過(guò)程中陽(yáng)極產(chǎn)生的是溶液變綠的原因，寫出產(chǎn)生該物質(zhì)的電極反應(yīng)式：。
（2）乙查閱資料，CuCl2溶液中存在平衡：Cu2+ + 4Cl [CuCl4]2＿(黃色) ΔH＞0。據(jù)此乙認(rèn)為:電解過(guò)程中，[CuCl4]2＿(黃色)濃度增大，與CuCl2藍(lán)色溶液混合呈綠色。乙依據(jù)平衡移動(dòng)原理推測(cè)在電解過(guò)程中[CuCl4]2＿濃度增大的原因：。
（3）丙改用下圖裝置，在相同條件下電解CuCl2溶液，對(duì)溶液變色現(xiàn)象繼續(xù)探究。

裝置	現(xiàn)象
	電解相同時(shí)間時(shí)，陽(yáng)極石墨表面產(chǎn)生氣泡，溶液仍為藍(lán)色；陰極石墨上附著紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色；U型管變熱，冷卻后陰極附近溶液仍為綠色

丙通過(guò)對(duì)現(xiàn)象分析證實(shí)了甲和乙的觀點(diǎn)均不是溶液變綠的主要原因。丙否定甲的依據(jù)是 ， 否定乙的依據(jù)是。
（4）丙繼續(xù)查閱資料：
i. 電解CuCl2溶液時(shí)可能產(chǎn)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?yè)?jù)此丙認(rèn)為：電解過(guò)程中，產(chǎn)生[CuCl2]＿摻雜Cu2+后呈黃色，與CuCl2藍(lán)色溶液混合呈綠色。
丙進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
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(chǎn)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(chǎn)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(bǔ)充c中必要的操作及現(xiàn)象：。
丙據(jù)此得出結(jié)論：電解時(shí)陰極附近生成[CuCl2]＿是導(dǎo)致溶液變綠的原因。

Answer 1

【答案】
（1）Cl2,2Cl－-2e－= Cl2↑
（2）電解過(guò)程放熱導(dǎo)致溫度升高,Cu2+ + 4Cl－ [CuCl4]2－正向移動(dòng)
（3）陽(yáng)極附近溶液仍為藍(lán)色,U型管冷卻后陰極附近溶液仍為綠色
（4）證明在上述實(shí)驗(yàn)條件下,電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－,Cu2+ + 4Cl－+ Cu = 2[CuCl2]－,加入CuCl2藍(lán)色溶液,直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。
【解析】解：（1）電解過(guò)程中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的氯離子放電生成氯氣，氯氣溶于水，溶液可能呈現(xiàn)綠色，
故答案為：Cl2；2Cl－-2e－= Cl2↑；
（2）電解過(guò)程放熱導(dǎo)致溫度升高，Cu2+ + 4Cl－ [CuCl4]2－正向移動(dòng)，[CuCl4]2＿濃度增大，
故答案為：電解過(guò)程放熱導(dǎo)致溫度升高，Cu2+ + 4Cl－ [CuCl4]2－正向移動(dòng)；
（3）陽(yáng)極生成了氯氣，但陽(yáng)極附近溶液仍為藍(lán)色，說(shuō)明不是生成氯氣的緣故；Cu2+ + 4Cl＿ [CuCl4]2＿(黃色) ΔH＞0，溫度降低，平衡正向移動(dòng)，溶液應(yīng)該呈現(xiàn)黃色，但U型管冷卻后陰極附近溶液仍為綠色，因此乙的推斷也不正確，
故答案為：陽(yáng)極附近溶液仍為藍(lán)色；U型管冷卻后陰極附近溶液仍為綠色；
（4）①根據(jù)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(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－，
故答案為：證明在上述實(shí)驗(yàn)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(yīng)的離子方程式為Cu2+ + 4Cl－+ Cu = 2[CuCl2]－，
故答案為：Cu2+ + 4Cl－+ Cu = 2[CuCl2]－；

③c的步驟就是證明電解時(shí)陰極附近生成[CuCl2]＿是導(dǎo)致溶液變綠的原因，因此操作及現(xiàn)象為加入CuCl2藍(lán)色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同，
故答案為：加入CuCl2藍(lán)色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。

（1）根據(jù)電解過(guò)程中電極反應(yīng)書寫電極方程式，結(jié)合氯氣水溶液的顏色進(jìn)行回答問(wèn)題即可；
（2）根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響進(jìn)行判斷；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比進(jìn)行分析即可.