Question

電解裝置如下圖所示。圖中B裝置盛1 L 2 mol·L^-1Na₂SO₄溶液，A裝置中盛1 L 2 mol·L^-1AgNO₃溶液。通電后，潤濕的淀粉KI試紙的C端變藍(lán)色。電解一段時(shí)間后，試回答：

(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                            。

(2)在B中觀察到的現(xiàn)象是                                                  。

(3)室溫下，若從電解開始到電間為t時(shí)，A、B裝置中共收集到0.168 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體。若電解過程中無其他副反應(yīng)發(fā)生，且溶液體積變化忽略不計(jì)，則在t時(shí)，A的溶液的pH為     。

Answer 1

解析：濕潤淀粉碘化鉀試紙C點(diǎn)變藍(lán)，說明C點(diǎn)有單質(zhì)碘生成，即碘離子被氧化成單質(zhì)碘，故C極為陽極，D極為陰極；根據(jù)電流方向，可判斷陽極還有Cu、Pt，陰極還有石墨和Fe。

A中：Fe極上的電極反應(yīng)為：Ag⁺+e^-Ag,Pt極上的電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-O₂↑+2H₂O

總的電池反應(yīng)為：4AgNO₃+2H₂O4Ag↓+O₂↑+4HNO₃

B中：Cu極上的電極反應(yīng)：Cu-2e^-Cu²⁺,石墨上發(fā)生的電極反應(yīng)：2H⁺+2e^-H₂↑

總的電池反應(yīng)為(Na₂SO₄作電解質(zhì))

Cu+2H₂OH₂↑+Ca(OH)₂

所以A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

4AgNO₃+2H₂O4Ag↓+O₂↑+4HNO₃

B中觀察到的現(xiàn)象，Cu棒周圍開始時(shí)變藍(lán)色，石墨上有氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，U形管B的底部有沉淀。

電解一段時(shí)間，A、B裝置共收集到0.168 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，該氣體的物質(zhì)的量為7.5×10^-3mol，且是H₂、O₂的混合氣體，由于是串聯(lián)電路，故流過線路上的電子的物質(zhì)的量相同，所以氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之比為2∶1，即H₂為5.0×10^-3mol，O₂為2.5×10^-3mol。

根據(jù)關(guān)系式：

  O₂↑      +      4HNO₃

1 mol                4 mol

2.5×10^-3mol  1.0×10^-2 mol

所以A裝置在t時(shí)，［HNO₃］=1.0×10^-2mol·L^-1。A裝置中溶液的pH為2。

答案：(1)4AgNO₃+2H₂O4Ag↓+O₂↑+4HNO₃

(2)Cu棒周圍開始時(shí)變藍(lán)色，石墨上有氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，U形管B的底部有沉淀

(3)2