Question

CuCl₂溶液中的銅主要以Cu(H₂O)₄²⁺、CuCl₄^2-形式存在，它們間有如下轉化關系：Cu(H₂O)₄²⁺(藍色)+4Cl^-CuCl₄^2-(黃色)+4H₂O；電解不同濃度的CuCl₂溶液，均可看做Cu²⁺、Cl^-直接放電。下圖為電解濃度較大CuCl₂溶液的裝置，實驗開始后，觀察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢變藍。回答下列問題：

（1）甲電極的電極反應式為_________________。
（2）丙中溶液變藍是乙電極產物與KI反應導致的，該反應的化學方程式為___。
（3）隨電解的不斷進行，U型管中溶液的顏色變化為__________；
A．由黃色變為淺藍色    B．由藍色變為淺黃色
溶液顏色變化的原因是_________________。
（4）當電解到一定程度，甲電極附近出現藍色Cu(OH)₂絮狀物。經測甲電極附近溶液的pH＝a，此時甲電極附近溶液中c(Cu²⁺)＝______ mol·L^-1。（已知：Cu(OH)₂的Ksp＝2.2×10^-20）
（5）電解較長時間后，丙中溶液的藍色又會褪去，這是因為乙電極產物進一步將I₂氧化為IO₃^-，該反應的離子方程式為_____________。

Answer 1

（1）Cu²⁺+2e^-=Cu
（2）Cl₂+2KI=2KCl+I₂
（3）A 隨著電解的時行，Cl^-不斷消耗，CuCl₄^2-轉化為Cu(H₂O)₄²⁺
（4）2.2×10^（8-2a）
（5）5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺

（1）甲為陰極，發生還原反應生成銅，電極方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）丙中溶液變藍是乙電極產物與KI反應導致的，反應的方程式為
Cl₂+2KI=2KCl+I₂；
（3）隨著電解的進行，溶液中Cl^-不斷消耗，CuCl₄^2-轉化為Cu(H₂O)₄²⁺，由Cu（H₂O）₄²⁺（藍色）+4Cl^-?CuCl₄^2-（黃色）+4H₂O可知，溶液應逐漸變為藍色；
（4）Ksp=c²（OH^-）×c（Cu²⁺），c（Cu²⁺）=2.2×10^?20/（10^a-14）²=2.2×10^（8-2a）
（5）電解較長時間后，丙中溶液的藍色又會褪去，這是因為乙電極產物進一步將I₂氧化為IO₃^-,說明氯氣和碘繼續發生氧化還原反應，反應的離子方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺