Question

如圖是一套電化學(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四周期VA族，則Na₃AsO₄溶液的pH

＞7

（填“＞7”“＜7”“=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

無(wú)色溶變?yōu)樗{(lán)色

，D電極上的電極反應(yīng)式為

AsO₄^3-+2H⁺+e^-=AsO₃^2-+H₂O

．
（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

AsO₃^2-+I₂+2H₂O=2H⁺+2I^-+AsO₄^3-

．
（4）再過(guò)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=

[H+]2?[I-]2?[AsO43-]

[I2]?[AsO33-]

．

Answer 1

分析：（1）含有弱離子的鹽能水解，“誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性”；
（2）在原電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的生成物來(lái)確定現(xiàn)象以及電極方程式；
（3）AsO₃^2-和I₂在水溶液中可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)．

解答：解：（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，磷酸根離子水解時(shí)溶液顯堿性，故神酸根離子水解，溶液顯堿性，故PH＞7，故答案為：＞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”所以所以說(shuō)電子從C跑到D，即碘離子發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，生成碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)，是濃硫酸將低價(jià)的亞砷酸根離子氧化，該離子發(fā)生還原反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是：AsO₄^3-+2H⁺+e^-=AsO₃^2-+H₂O，故答案為：無(wú)色溶變?yōu)樗{(lán)色；AsO₄^3-+2H⁺+e^-=AsO₃^2-+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(shuō)明C是正極，D是負(fù)極，A中發(fā)生碘單質(zhì)失電子的反應(yīng)，B中發(fā)生亞砷酸失電子的反應(yīng)，總反應(yīng)為：AsO₃^2-+I₂+2H₂O=2H⁺+2I^-+AsO₄^3-，故答案為：AsO₃^2-+I₂+2H₂O=2H⁺+2I^-+AsO₄^3-；
（4）根據(jù)反應(yīng)AsO₃^2-+I₂+2H₂O=2H⁺+2I^-+AsO₄^3-，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為：K=

[H+]2?[I-]2?[AsO43-]

[I2]?[AsO33-]

，故答案為：：

[H+]2?[I-]2?[AsO43-]

[I2]?[AsO33-]

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生原電池的工作原理知識(shí)，難度較大，出題思路新穎．