题目内容

CuCl2溶液中的铜主要以Cu (H2O)42+、CuCl42-形式存在,它们间有如下转化关系:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O;电解不同浓度的CuCl2溶液,均可看做Cu2+、Cl-直接放电。下图为电解浓度较大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,此时甲电极附近溶液中c(Cu2+)=______ mol·L-1。(已知:Cu(OH) 2的Ksp=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______________。

(1)Cu2++2e-=Cu(2分)
(2)Cl2+2KI=2KCl+I2(2分)
(3)A(1分) 随电解进行,Cl不断消耗,CuCl42-转化为Cu(H2O)42+(2分)
(4)2.2×10(8-2a)(3分)
(5)5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+(3分)

解析试题分析:(1)实验开始后,观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝,这说明乙电极产生氯气,即乙电极是阳极,所以甲电极是阴极,溶液中的铜离子放电,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
(2)氯气具有氧化性,能氧化碘化钾生成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,所以反应的化学方程式为Cl2+2KI=2KCl+I2
(3)由于随电解进行,Cl不断消耗,使平衡Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O 向逆反应方向移动,因此CuCl42-转化为Cu(H2O)42+,所以答案选A。
(4)甲电极附近溶液的pH=a,则溶液中氢离子浓度是10-amol/L,则溶液中OH浓度是10a-14mol/L,所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知,溶液中铜离子浓度是=2.2×10(8-2a)mol/L。
(5)氯气具有强氧化性,当碘化钾完全被氧化后,继续通入氯气可以把单质碘氧化生成碘酸盐,反应的离子方程式为5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+
考点:考查电化学原理的应用、溶解平衡以及氧化还原反应方程式的书写等

练习册系列答案
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离子
 
离子半径(pm)
 
开始沉淀
时的pH
 
完全沉淀
时的pH
 
Fe2
 
74
 
7.6
 
9.7
 
Fe3
 
64
 
2.7
 
3.7
 
Al3
 
50
 
3.8
 
4.7
 
Mn2
 
80
 
8.3
 
9.8
 
Pb2
 
121
 
8.0
 
8.8
 
Ca2
 
99
 

 

 
 

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