Question

12．按图所示装置连接好仪器，在U形管中加入氯化化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后观察阴极（与电源负极连接的石墨棒）表面的颜色，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极（与电源正极相连接的石墨棒）上放出的气体．
（1）阴极的现象为有红色物质析出发生的电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu
（2）阳极的现象为阳极产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色发生的电极反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑
（3）电解反应的化学方程式为CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑
（4）在上述电解反应中，被氧化的物质是CuCl₂被还原的物质是CuCl₂
（5）在化学反应中发生的能量转化形式是电能转化为化学能．

Answer 1

分析 用惰性电极电解CuCl₂溶液时，
（1）阴极上Cu²⁺放电生成Cu，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）阳极上Cl^-放电生成Cl₂，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）阴极上Cu²⁺放电、阳极上Cl^-放电，所以实质上是电解氯化铜生成氯气和Cu；
（4）电解反应中，失电子化合价升高的物质被氧化，得电子化合价降低的物质被还原；
（5）该装置是电解池，是将电能转化为化学能的装置．

解答 解：用惰性电极电解CuCl₂溶液时，
（1）阴极上Cu²⁺放电生成Cu，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，所以看到的现象是：阴极上有红色物质析出，故答案为：有红色物质析出；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）阳极上Cl^-放电生成Cl₂，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯气具有强氧化性，能氧化碘离子生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，所以看到的现象是：阳极产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，
故答案为：阳极产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）阴极上Cu²⁺放电、阳极上Cl^-放电，所以实质上是电解氯化铜生成氯气和Cu，电解反应式为CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑，故答案为：CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑；
（4）电解反应中，失电子化合价升高的物质被氧化，得电子化合价降低的物质被还原，根据CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑知，被氧化的物质和被还原的物质都是CuCl₂，
故答案为：CuCl₂；CuCl₂；
（5）该装置是电解池，是将电能转化为化学能的装置，所以该反应中能量转化方式为：电能转化为化学能，故答案为：电能转化为化学能．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，明确各个电极上发生的反应及氯气检验方法是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．