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三位同学对电解氯化铜溶液的实验现象进行研究,结果如下:
A装置 现象

电解时用玻璃棒搅拌
①电解一段时间时,阳极石墨表面产生气泡,阴极石墨上附着红色物质
②烧杯变热,溶液由蓝色变为绿色
③停止电解冷却后溶液基本恢复蓝色
B装置 现象
  ①电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,阴极石墨上附着红色物质
②U型管变热,溶液整体变绿色,阴极附近绿色更深
③停止电解冷却后阴极附近溶液仍为绿色。其余部分溶液恢复蓝色
(1)甲认为电解过程中产生的Cl2是溶液变绿的原因,写出产生该物质的电极反应式:
Cl2-2e-=2Cl-
Cl2-2e-=2Cl-
。乙认为该原因不成立,乙的依据是
B装置中阴极附近绿色更深
B装置中阴极附近绿色更深

(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:电解过程中随温度升高上述平衡向
正(或右)
正(或右)
向移动,而导致溶液变绿。甲根据实验现象认为乙的推测不完全正确,甲的依据是
B装置中冷却后阴极附近溶液仍为绿色
B装置中冷却后阴极附近溶液仍为绿色

(3)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
据此丙猜想:电解过程中,产生[CuCl2]-掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合也是溶液呈绿色的原因。
丙进行如下实验并验证其猜想正确。
a.取1mol/LCuCl2溶液在试管中加热,溶液变绿,冷却后溶液恢复蓝色。
b.取乙电解冷却后的绿色溶液2mL,加20mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
c.另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2mL浓盐酸,加热获得含[CuCl2]-的黄色溶液。
d.冷却后将少量上述溶液加入••••••
e.取d中2mL溶液,加20mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
①b的目的是
证明所取绿色溶液中存在[CuCl2]-
证明所取绿色溶液中存在[CuCl2]-

②写出c中生成[CuCl2]-的离子方程式:
Cu2++4Cl-+Cu=[CuCl2]-
Cu2++4Cl-+Cu=[CuCl2]-

③补充d中必要的操作及现象:
加入到一定量的CuCl2蓝色溶液中,至溶液颜色与B装置电解冷却后绿色溶液相同
加入到一定量的CuCl2蓝色溶液中,至溶液颜色与B装置电解冷却后绿色溶液相同

④丙结合上述现象,综合前两位同学的实验现象及解释:出现二者实验现象差异的原因是
A装置电解过程产生的[CuCl2]-分散于整个溶液,浓度较低,对溶液颜色影响较小,B装置电解过程产生的[CuCl2]-聚集在阴极附近溶液中,浓度较大,成为影响阴极附近溶液颜色的主要原因
A装置电解过程产生的[CuCl2]-分散于整个溶液,浓度较低,对溶液颜色影响较小,B装置电解过程产生的[CuCl2]-聚集在阴极附近溶液中,浓度较大,成为影响阴极附近溶液颜色的主要原因

【答案】Cl2-2e-=2Cl-;B装置中阴极附近绿色更深;正(或右);B装置中冷却后阴极附近溶液仍为绿色;证明所取绿色溶液中存在[CuCl2]-;Cu2++4Cl-+Cu=[CuCl2]-;加入到一定量的CuCl2蓝色溶液中,至溶液颜色与B装置电解冷却后绿色溶液相同;A装置电解过程产生的[CuCl2]-分散于整个溶液,浓度较低,对溶液颜色影响较小,B装置电解过程产生的[CuCl2]-聚集在阴极附近溶液中,浓度较大,成为影响阴极附近溶液颜色的主要原因
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:75引用:1难度:0.5
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  • 1.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。
    (1)试从如图中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:
    A接
     
    ,接
     
    ,B接
     
     
     

    (2)铁棒接直流电源的
     
    极;碳棒上发生的电极反应为
     

    (3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是
     

    (4)假定装入的饱和食盐水为50mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气换算成标准状况下为5.6mL时,溶液的pH为
     

    发布:2024/6/27 10:35:59组卷:42引用:4难度:0.5
  • 2.如图所示,X为铁、Y是石墨电极,a是饱和食盐水,实验开始前,在U形⇌管的两边同时各滴入几滴酚酞试液,下列叙述错误的是(  )

    发布:2024/5/27 14:0:0组卷:616引用:5难度:0.7
  • 3.如图是某同学用Cu在Fe片上镀铜的实验装置,下列说法正确的是(  )

    发布:2024/5/27 14:0:0组卷:503引用:3难度:0.7
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