Question

2．電解裝置如圖所示，圖中B裝置盛有1L2mol•L^-1的Na₂SO₄溶液，A裝置盛有1L2mol•L^-1的AgNO₃溶液，通電后，濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變藍(lán)色，電解一段時(shí)間后，試回答：
（1）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（2）在B中觀(guān)察到的現(xiàn)象是Cu棒周?chē)�開(kāi)始時(shí)變藍(lán)色，石墨上有氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，U形管B的底部有沉淀．
（3）室溫下，若從電解開(kāi)始到時(shí)間為t時(shí)，A、B裝置中共收集到氣體0.168L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．且電解過(guò)程中無(wú)其他副反應(yīng)發(fā)生，且溶液體積變化忽略不計(jì)，則在t時(shí)刻，A溶液的pH為2．

Answer 1

分析 （1）B中盛有飽和Na₂SO₄溶液通電一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明生成碘，發(fā)生氧化反應(yīng)，則C為陽(yáng)極，D為陰極E為負(fù)極，F(xiàn)為正極；A為電解AgNO₃溶液，陰極生成Ag，陽(yáng)極生成氧氣；
（2）B中盛有飽和Na₂SO₄溶液，Cu為陽(yáng)極，陽(yáng)極生成銅離子，陰極生成氫氣，溶液生成氫氧化銅沉淀；
（3）A、B裝置中共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體0.168L，應(yīng)分別為氧氣和氫氣，則氧氣為0.168L，計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量并計(jì)算電子轉(zhuǎn)移的情況據(jù)此計(jì)算pH．

解答 解：（1）B中盛有飽和Na₂SO₄溶液通電一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明生成碘，發(fā)生氧化反應(yīng)，則C為陽(yáng)極，D為陰極E為負(fù)極，F(xiàn)為正極，
A為電解AgNO₃溶液，陰極生成Ag，陽(yáng)極生成氧氣，方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（2）B中盛有飽和Na₂SO₄溶液，Cu為陽(yáng)極，陽(yáng)極生成銅離子，Cu極周?chē)�變藍(lán)色，陰極生成氫氣，溶液生成氫氧化銅沉淀，
故答案為：Cu棒周?chē)�開(kāi)始時(shí)變藍(lán)色，石墨上有氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，U形管B的底部有沉淀；
（3）A、B裝置中共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體0.168L，應(yīng)分別為氧氣和氫氣，則氧氣為0.168L×$\frac{1}{3}$=0.056L，n（0₂）=$\frac{0.056L}{22.4L/mol}$=0.0025mol，轉(zhuǎn)移電子0.01mol，A中盛有AgNO₃溶液，電解時(shí)生成硝酸，n（H⁺）=n（e^-）=0.01mol，則c（H⁺）=$\frac{0.01mol}{1L}$=0.01mol/L，則pH=2，
故答案為：2．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查電解原理，側(cè)重于考查學(xué)生綜合運(yùn)用電解知識(shí)的能力，題目難度較大，注意把握電解規(guī)律，能正確判斷電極方程式．