Question

11．已知反應AsO${\;}_{4}^{3-}$+2I^-+2H⁺?AsO${\;}_{3}^{3-}$+I₂+H₂O是可逆反應．設計如圖裝置
（C₁、C₂均為石墨電極），分別進行下述操作：
Ⅰ．向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸 
Ⅱ．向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液
結果發現電流表指針均發生偏轉．據此，下列判斷正確的是（　　）

• A． 操作Ⅰ過程中，C₁為正極
• B． 操作Ⅱ過程中，鹽橋中的K⁺移向B燒杯溶液
• C． Ⅰ操作過程中，C₂棒上發生的反應為AsO${\;}_{4}^{3-}$+2H⁺+2e^-=AsO${\;}_{3}^{3-}$+H₂O
• D． Ⅱ操作過程中，C₁棒上發生的反應為2I^--2e^-=I₂

Answer 1

分析 由圖可知，該裝置為原電池，Ⅰ、發生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒為負極；Ⅱ、發生AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O，C₂棒為負極，電子由負極流向正極；
A、操作Ⅰ中發生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒為負極；
B、操作II過程中發生AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O，C₂棒為負極，電子由負極流向正極，鹽橋中的鉀離子向A燒杯移動；
C、I操作過程中發生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒為負極，發生2I^--2e^-=I₂，C₂為正極發生還原反應；
D、AsO₃^2-和I₂在水溶液中可以發生自發的氧化還原反應，在原電池的正極上發生得電子的還原反應，負極上失電子發生氧化反應，根據氧化還原反應的生成物來確定現象以及電極方程式．

解答 解：A、操作Ⅰ中發生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒為負極，故A錯誤；
B、操作II過程中發生AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O，C₂棒為負極，電子由負極流向正極，鹽橋中的鉀離子向A燒杯移動，故B錯誤；
C、I操作過程中發生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒為負極，發生2I^--2e^-=I₂，C₂為正極發生還原反應，電極反應為AsO₄^2-+2H⁺+2e^-=AsO₃^2-+H₂O，故C正確；
D、II操作過程中當向B中加入NaOH溶液時，反應AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，逆向進行，C₂棒為負極失電子發生電極反應為AsO₃^3-+H₂O-2e^-=AsO₄^3-+2H⁺，C₁為正極，電極反應為，I₂+2e^-=2I^-，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查電解池和原電池，明確電解質的不同發生的電池反應不同是解答本題的關鍵，并熟悉原電池和電解池的工作原理來解答即可，題目難度中等．