Question

某化学小组用下图装置电解CuCl₂溶液制少量漂白液：
      
（1）其阳极的反应式是：           ；导气管W端应与出气口         连接。
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。
查阅资料显示：

物质名称及化学式	氯化亚铜CuCl	碱式氯化铜Cu2( OH)3Cl
性质	白色固体、不溶水	绿色固体、不溶水

 
化学小组分析提出：①红色物质可能有        、或Cu₂O、或二者都有；②白色物质为CuCl
（3）为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：
取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W₁g ，并将其放入下图所示装置b中，
进行实验。实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H₂直至碳棒冷却后，称量其质量为W₂g 。
①碳棒上的红色物质是              ，无水硫酸铜的作用是                      ；
②d中反应的离子方程式是          ；
③装置b中发生反应的化学方程式是                         。
④电解CuCl₂溶液时，阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为                  。
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是         ；若装置b冷却时不继续通H₂，则计算所得Cu⁺的产率会        （偏大、偏小、不变）。

Answer 1

（1）2Cl^- - 2e- = Cl₂↑；  X  （2）Cu
（3）① 铜，检验红色物质中有无Cu₂O；
②Ag⁺+Cl^- = AgCl↓
③2CuCl+H₂2Cu+2HCl
④Cu²⁺ + e- +Cl^- = CuCl↓
⑤（W₁-W₂）/35.5 mol；偏小

试题分析：（1）用惰性电极电解CuCl₂溶液时，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则。阴离子在阳极放电。由于阴离子的放电能力Cl^->OH^-.其阳极的反应式是：2Cl^- - 2e- = Cl₂↑；X为阳极Y为阴极。导气管W端应与出气口X连接，发生反应Cl₂＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H₂O，而制取了消毒液。(2)①红色物质可能有Cu; （3）①实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，证明在红色物质中不含O元素，也就不含Cu₂O；d中出现白色沉淀证明产生了AgCl沉淀。此时碳棒上的红色物质是铜, 无水硫酸铜的作用是检验红色物质中有无Cu₂O。②d中反应的离子方程式是Ag⁺+Cl^- = AgCl↓。③在装置b中发生反应的化学方程式是2CuCl+H₂2Cu+2HCl。④ 电解CuCl₂溶液时，阴极上产生白色物质的原因是Cu²⁺ + e- +Cl^- = CuCl↓。⑤根据元素守恒可知在阴极上产生白色物质的物质的量应该等于Cu的物质的量。其物质的量是（W₁-W₂）/35.5 mol；若装置b冷却时不继续通H₂，则一部分Cu就会被空气中的氧气氧化而使W₂偏大，则按照（W₁-W₂）/35.5计算所得Cu⁺的产率会偏小。