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，濕潤的淀粉KI試紙的C端變藍色，電解一段時間后，試回答：
（1）A中發生反應的化學方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（2）在B中觀察到的現象是Cu棒周圍開始時變藍色，石墨上有氣泡產生，一段時間后，U形管B的底部有沉淀．
（3）室溫下，若從電解開始到時間為t時，A、B裝置中共收集到氣體0.168L（標準狀況）．且電解過程中無其他副反應發生，且溶液體積變化忽略不計，則在t時刻，A溶液的pH為2．

Answer 1

分析 （1）B中盛有飽和Na₂SO₄溶液通電一會兒，發現濕潤的淀粉KI試紙的C端變為藍色，說明生成碘，發生氧化反應，則C為陽極，D為陰極E為負極，F為正極；A為電解AgNO₃溶液，陰極生成Ag，陽極生成氧氣；
（2）B中盛有飽和Na₂SO₄溶液，Cu為陽極，陽極生成銅離子，陰極生成氫氣，溶液生成氫氧化銅沉淀；
（3）A、B裝置中共收集到標準狀況下的氣體0.168L，應分別為氧氣和氫氣，則氧氣為0.168L，計算氧氣的物質的量并計算電子轉移的情況據此計算pH．

解答 解：（1）B中盛有飽和Na₂SO₄溶液通電一會兒，發現濕潤的淀粉KI試紙的C端變為藍色，說明生成碘，發生氧化反應，則C為陽極，D為陰極E為負極，F為正極，
A為電解AgNO₃溶液，陰極生成Ag，陽極生成氧氣，方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（2）B中盛有飽和Na₂SO₄溶液，Cu為陽極，陽極生成銅離子，Cu極周圍變藍色，陰極生成氫氣，溶液生成氫氧化銅沉淀，
故答案為：Cu棒周圍開始時變藍色，石墨上有氣泡產生，一段時間后，U形管B的底部有沉淀；
（3）A、B裝置中共收集到標準狀況下的氣體0.168L，應分別為氧氣和氫氣，則氧氣為0.168L×$\frac{1}{3}$=0.056L，n（0₂）=$\frac{0.056L}{22.4L/mol}$=0.0025mol，轉移電子0.01mol，A中盛有AgNO₃溶液，電解時生成硝酸，n（H⁺）=n（e^-）=0.01mol，則c（H⁺）=$\frac{0.01mol}{1L}$=0.01mol/L，則pH=2，
故答案為：2．

點評 本題綜合考查電解原理，側重于考查學生綜合運用電解知識的能力，題目難度較大，注意把握電解規律，能正確判斷電極方程式．