Question

【題目】如圖所示是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,圖中C、D均為鉑電極，U為鹽橋，G是靈敏電流計(jì)，其指針總是偏向電源正極。

(1)As(砷)位于元素周期表中第4周期第ⅤA族，則Na3AsO4溶液的pH_________(填“>”“<”或“=”)7。

(2)向B杯中加入適量較濃的硫酸，發(fā)現(xiàn)G的指針向右偏移。此時(shí)A杯中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____，D電極上的電極反應(yīng)式為___________。

(3)一段時(shí)間后，再向B杯中加入適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)G的指針向左偏移。此時(shí)整套實(shí)驗(yàn)裝置的總的離子方程式為________________。

(4)再過一段時(shí)間后，G的指針逐漸歸零，此時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置中的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為：K=________________。

Answer 1

【答案】> 無色溶液變成藍(lán)色 AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-

【解析】

(1)As(砷)位于元素周期表中第四周期VA族，聯(lián)想到同族元素相似性，Na3AsO4是強(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中AsO43-發(fā)生水解反應(yīng)，消耗了水電離產(chǎn)生的H+，最終達(dá)到平衡時(shí)，溶液中c(OH-)>c(H+)，溶液顯堿性，故Na3AsO4溶液的pH＞7；

(2)向B杯中加入適量較濃的硫酸，發(fā)現(xiàn)G的指針向右偏移，“G是靈敏電流計(jì)，其指針總是偏向電源正極”所以說電子從C電極轉(zhuǎn)移到D電極，即I-失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成I2單質(zhì)遇到淀粉溶液變藍(lán)色，在B中AsO43-獲得電子變?yōu)榈蛢r(jià)的AsO33-，發(fā)生還原反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是：AsO43-+2H++e-=AsO33-+H2O；

(3)再向B杯中加入適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)G的指針向左偏移，說明C是正極，D是負(fù)極，A中發(fā)生碘單質(zhì)獲得電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，B中發(fā)生亞砷酸失電子的反應(yīng)，總反應(yīng)為：I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-；

(4)根據(jù)反應(yīng)I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義，各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度米之積的比，故該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為：K= 。