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(yīng)式是：           ；導氣管W端應(yīng)與出氣口         連接。
（2）實驗后發(fā)現(xiàn)陰極碳棒上除了附著有紅色物質(zhì)，還附著有少量白色物質(zhì)。
查閱資料顯示：

物質(zhì)名稱及化學式	氯化亞銅CuCl	堿式氯化銅Cu2( OH)3Cl
性質(zhì)	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(zhì)可能有        、或Cu₂O、或二者都有；②白色物質(zhì)為CuCl
（3）為探究陰極碳棒上附著的紅色、白色物質(zhì)，設(shè)計了如下實驗：
取出陰極碳棒，洗滌、干燥、稱其質(zhì)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(zhì)完全變?yōu)榧t色，無水硫酸銅不變色，d中出現(xiàn)白色沉淀；實驗結(jié)束時，繼續(xù)通H₂直至碳棒冷卻后，稱量其質(zhì)量為W₂g 。
①碳棒上的紅色物質(zhì)是              ，無水硫酸銅的作用是                      ；
②d中反應(yīng)的離子方程式是          ；
③裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是                         。
④電解CuCl₂溶液時，陰極上產(chǎn)生白色物質(zhì)的原因用電極反應(yīng)式解釋為                  。
⑤陰極上產(chǎn)生白色物質(zhì)的物質(zhì)的量是         ；若裝置b冷卻時不繼續(xù)通H₂，則計算所得Cu⁺的產(chǎn)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(zhì)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(jù)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(yīng)式是：2Cl^- - 2e- = Cl₂↑；X為陽極Y為陰極。導氣管W端應(yīng)與出氣口X連接，發(fā)生反應(yīng)Cl₂＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H₂O，而制取了消毒液。(2)①紅色物質(zhì)可能有Cu; （3）①實驗中，碳棒上的白色物質(zhì)完全變?yōu)榧t色，無水硫酸銅不變色，證明在紅色物質(zhì)中不含O元素，也就不含Cu₂O；d中出現(xiàn)白色沉淀證明產(chǎn)生了AgCl沉淀。此時碳棒上的紅色物質(zhì)是銅, 無水硫酸銅的作用是檢驗紅色物質(zhì)中有無Cu₂O。②d中反應(yīng)的離子方程式是Ag⁺+Cl^- = AgCl↓。③在裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是2CuCl+H₂2Cu+2HCl。④ 電解CuCl₂溶液時，陰極上產(chǎn)生白色物質(zhì)的原因是Cu²⁺ + e- +Cl^- = CuCl↓。⑤根據(jù)元素守恒可知在陰極上產(chǎn)生白色物質(zhì)的物質(zhì)的量應(yīng)該等于Cu的物質(zhì)的量。其物質(zhì)的量是（W₁-W₂）/35.5 mol；若裝置b冷卻時不繼續(xù)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(chǎn)率會偏小。