Question

有如图电解装置，图中A装置中盛1 L 2 mol· L^—1AgNO₃溶液，B装置中盛1L 2 mol·L^—1Na₂SO₄溶液。通电后，湿润的KI淀粉试纸的C端变蓝色，电解一段时间后，试回答：

（1）A中发生反应的化学方程式为___________________________________________。

（2）在B装置中观察到的现象是____________________________________________。

（3）室温下，若从电解开始到时间为T时，A、B装置中共收集到气体0.168L(标准状况)，若电解过程中无其他副反应发生，且溶液体积变化忽略不计。试计算：T时刻A装置溶液中c(H⁺)（写出计算过程）。

Answer

（1）4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3；（2）石墨电极表面有气泡产生，铜电极周围溶液颜色变蓝色，一段时间后，U形管下部有蓝色沉淀产生；（3）【解析】
石墨电极：4H＋＋4e－=2H2↑，

Pt电极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，

共产生气体n==0.0075mol

由n(H2)：n(O2)=2：1，A中Pt电极上生成O20.0025mol

则A装置中生成H＋0.0025mol×4=0.01mol

此时溶液中c(H＋)= =0.01mol·L－1。

【解析】

试题分析：（1）通电后湿润的KI淀粉溶液试纸C端变蓝，说明此端产生了I2，发生的电极式：2I－－2e－=I2，根据电解的原理，C端应是阳极，连接电源的正极，D端是阴极，连接电源的负极，即电源的左端是负极，右端是正极，根据串联电路连接特点，A装置铁作阴极，不参加反应，Ag＋得电子4Ag＋＋4e－=4Ag，Pt作阳极，4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，总反应式：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3；（2）上述分析，铜作阳极，根据放电顺序，Cu－2e－=Cu2＋，石墨作阴极2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，一段时间后Cu2＋＋2OH－=Ca(OH)2↓，实验现象：石墨电极表面有气泡产生，铜电极周围溶液颜色变蓝色，一段时间后，U形管下部有蓝色沉淀产生；（3）经上述分析，A装置中产生气体的Pt电极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，B装置产生气体的是石墨电极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，串联电路通过每一段的电量相等，即得失电子数目守恒，得出：n(H2)：n(O2)=2：1，两装置共产生0.168L气体，推出A装置中Pt产生O20.0025mol，根据A装置总电极反应式推出A装置生成H＋0.0025×4=0.01mol，即c(H＋)=0.01/1=0.01mol·L－1。

考点：考查电解原理和计算。