Question

電解裝置如圖所示．圖中B裝置盛1L2mol?L^-1的Na₂SO₄溶液，A裝置中盛1L2mol?L^-1 AgNO₃溶液．通電后，濕潤的淀粉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）室溫下若從電解開始到時(shí)間t時(shí)，A、B裝置中共收集到0.168L（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溶液中酸的濃度為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）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，則a為負(fù)極，b為正極；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中陽極上氫氧根離子失電子，陰極上銀離子得電子，據(jù)此寫出電解的總反應(yīng)；
（2）根據(jù)AB兩池中通過的電子的量相同，結(jié)合AB兩池中發(fā)生的電極方程式計(jì)算出各自氣體的物質(zhì)的量，再根據(jù)A池中的電解方程式計(jì)算．

解答： 解：（1）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，則a為負(fù)極，b為正極；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+2H₂O

通電  .

4Ag↓+O₂↑+4HNO₃；
故答案為：4AgNO₃+2H₂O

通電  .

4Ag↓+O₂↑+4HNO₃；
（2）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+2H₂O

通電  .

H₂↑+Ca（OH）₂；
所以A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4AgNO₃+2H₂O

通電  .

4Ag↓+O₂↑+4HNO₃；
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              mol
2.5×10^-3mol      1.0×10^-2 mol   
所以A裝置在t時(shí)，c（HNO₃）=1.0×10^-2mol?L^-1；
故答案為：1.0×10^-2mol?L^-1．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生有關(guān)電解池的工作原理知識，注意把握陰陽兩極上離子的放電順序，明確電極反應(yīng)式中電子與各物質(zhì)之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．