Question

19．將可逆反應(yīng)：AsO₄^3-+2I^-+2H^+?AsO₃^3-+I₂+H₂O設(shè)計(jì)成如圖所示的電化學(xué)裝置，其中C₁、C₂均為碳棒．回答下列問(wèn)題：
（1）若向右側(cè)B燒杯中加入濃鹽酸酸化，則C₁為負(fù)極（填“正”或“負(fù)”），該極上的電極反應(yīng)式為2I^--2e^-=I₂；外電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)镃₁→導(dǎo)線→C₂（填“C₁”或“C₂”）；A燒杯中溶液顏色變深（“變深”“不變”“變淺”）
（2）若向右側(cè)B燒杯中加入40%NaOH溶液，則C₂電極上的電極反應(yīng)式為AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O；
（3）關(guān)于該裝置的下列說(shuō)法中，正確的是b
a．向該裝置中的B燒杯中交替加入鹽酸和40%NaOH溶液，外電路中均可檢測(cè)到電子，且電流方向相同
b．向B燒杯中加入40%NaOH溶液，鹽橋中的陽(yáng)離子移向A燒杯
c．向B燒杯中加入足量NaOH，則最終A燒杯中溶液藍(lán)色褪去．

Answer 1

分析 （1）若向右側(cè)B燒杯中加入濃鹽酸酸化，則右側(cè)B燒杯中發(fā)生AsO₄^3-+2e^-+2H⁺?AsO₃^3-+H₂O，則C₂為正極，C₁為負(fù)極，該極上的電極反應(yīng)式為2I^--2e^-=I₂；外電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)樨?fù)極→導(dǎo)線→正極，據(jù)此分析；
（2）若向右側(cè)B燒杯中加入40%NaOH溶液，則C₂電極上的電極反應(yīng)式為AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O；
（3）a．向該裝置中的B燒杯中加入鹽酸，發(fā)生AsO₄^3-+2e^-+2H^+?AsO₃^3-+H₂O，則C₂為正極，C₁為負(fù)極，加入40%NaOH溶液，發(fā)生AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O，則C₁為正極，C₂為負(fù)極；
b．向B燒杯中加入40%NaOH溶液，發(fā)生AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O，則C₁為正極，C₂為負(fù)極，則鹽橋中的陽(yáng)離子移向正極；
c．因?yàn)榭赡娣磻?yīng)，所以向B燒杯中加入足量NaOH，最終A燒杯中仍然會(huì)有碘單質(zhì)存在；

解答 解：（1）若向右側(cè)B燒杯中加入濃鹽酸酸化，則右側(cè)B燒杯中發(fā)生AsO₄^3-+2e^-+2H⁺?AsO₃^3-+H₂O，則C₂為正極，C₁為負(fù)極，該極上的電極反應(yīng)式為2I^--2e^-=I₂，所以A燒杯中溶液顏色變深；外電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)樨?fù)極C₁→導(dǎo)線→正極C₂；故答案為：負(fù)；2I^--2e^-=I₂；C₁；C₂；變深；
（2）若向右側(cè)B燒杯中加入40%NaOH溶液，則C₂電極上的電極反應(yīng)式為AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O；故答案為：AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O；
（3）a．向該裝置中的B燒杯中加入鹽酸，發(fā)生AsO₄^3-+2e^-+2H^+?AsO₃^3-+H₂O，則C₂為正極，C₁為負(fù)極，加入40%NaOH溶液，發(fā)生AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O，則C₁為正極，C₂為負(fù)極，所以外電路中均可檢測(cè)到電子，但電流方向不同，故錯(cuò)誤；
b．向B燒杯中加入40%NaOH溶液，發(fā)生AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O，則C₁為正極，C₂為負(fù)極，則鹽橋中的陽(yáng)離子移向正極A燒杯，故正確；
c．因?yàn)榭赡娣磻?yīng)，所以向B燒杯中加入足量NaOH，最終A燒杯中仍然會(huì)有碘單質(zhì)存在，所以最終A燒杯中溶液藍(lán)色不會(huì)褪去，故錯(cuò)誤；
故選：b．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了原電池的設(shè)計(jì)與原理的應(yīng)用，難度不大，注意正負(fù)極反應(yīng)的本質(zhì)，電極方程式的書寫是難點(diǎn)．