Question

某化學小組用下圖裝置電解CuCl₂溶液制少量漂白液：
      
（1）其陽極的反應式是：           ；導氣管W端應與出氣口         連接。
（2）實驗后發現陰極碳棒上除了附著有紅色物質，還附著有少量白色物質。
查閱資料顯示：

物質名稱及化學式	氯化亞銅CuCl	堿式氯化銅Cu2( OH)3Cl
性質	白色固體、不溶水	綠色固體、不溶水

 
化學小組分析提出：①紅色物質可能有        、或Cu₂O、或二者都有；②白色物質為CuCl
（3）為探究陰極碳棒上附著的紅色、白色物質，設計了如下實驗：
取出陰極碳棒，洗滌、干燥、稱其質量為W₁g ，并將其放入下圖所示裝置b中，
進行實驗。實驗中，碳棒上的白色物質完全變為紅色，無水硫酸銅不變色，d中出現白色沉淀；實驗結束時，繼續通H₂直至碳棒冷卻后，稱量其質量為W₂g 。
①碳棒上的紅色物質是              ，無水硫酸銅的作用是                      ；
②d中反應的離子方程式是          ；
③裝置b中發生反應的化學方程式是                         。
④電解CuCl₂溶液時，陰極上產生白色物質的原因用電極反應式解釋為                  。
⑤陰極上產生白色物質的物質的量是         ；若裝置b冷卻時不繼續通H₂，則計算所得Cu⁺的產率會        （偏大、偏小、不變）。

Answer 1

（1）2Cl^- - 2e- = Cl₂↑；  X  （2）Cu
（3）① 銅，檢驗紅色物質中有無Cu₂O；
②Ag⁺+Cl^- = AgCl↓
③2CuCl+H₂2Cu+2HCl
④Cu²⁺ + e- +Cl^- = CuCl↓
⑤（W₁-W₂）/35.5 mol；偏小

試題分析：（1）用惰性電極電解CuCl₂溶液時，根據同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則。陰離子在陽極放電。由于陰離子的放電能力Cl^->OH^-.其陽極的反應式是：2Cl^- - 2e- = Cl₂↑；X為陽極Y為陰極。導氣管W端應與出氣口X連接，發生反應Cl₂＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H₂O，而制取了消毒液。(2)①紅色物質可能有Cu; （3）①實驗中，碳棒上的白色物質完全變為紅色，無水硫酸銅不變色，證明在紅色物質中不含O元素，也就不含Cu₂O；d中出現白色沉淀證明產生了AgCl沉淀。此時碳棒上的紅色物質是銅, 無水硫酸銅的作用是檢驗紅色物質中有無Cu₂O。②d中反應的離子方程式是Ag⁺+Cl^- = AgCl↓。③在裝置b中發生反應的化學方程式是2CuCl+H₂2Cu+2HCl。④ 電解CuCl₂溶液時，陰極上產生白色物質的原因是Cu²⁺ + e- +Cl^- = CuCl↓。⑤根據元素守恒可知在陰極上產生白色物質的物質的量應該等于Cu的物質的量。其物質的量是（W₁-W₂）/35.5 mol；若裝置b冷卻時不繼續通H₂，則一部分Cu就會被空氣中的氧氣氧化而使W₂偏大，則按照（W₁-W₂）/35.5計算所得Cu⁺的產率會偏小。