Question

2．电解装置如图所示，图中B装置盛有1L2mol•L^-1的Na₂SO₄溶液，A装置盛有1L2mol•L^-1的AgNO₃溶液，通电后，湿润的淀粉KI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4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（2）在B中观察到的现象是Cu棒周围开始时变蓝色，石墨上有气泡产生，一段时间后，U形管B的底部有沉淀．
（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）．且电解过程中无其他副反应发生，且溶液体积变化忽略不计，则在t时刻，A溶液的pH为2．

Answer 1

分析 （1）B中盛有饱和Na₂SO₄溶液通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色，说明生成碘，发生氧化反应，则C为阳极，D为阴极E为负极，F为正极；A为电解AgNO₃溶液，阴极生成Ag，阳极生成氧气；
（2）B中盛有饱和Na₂SO₄溶液，Cu为阳极，阳极生成铜离子，阴极生成氢气，溶液生成氢氧化铜沉淀；
（3）A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168L，应分别为氧气和氢气，则氧气为0.168L，计算氧气的物质的量并计算电子转移的情况据此计算pH．

解答 解：（1）B中盛有饱和Na₂SO₄溶液通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色，说明生成碘，发生氧化反应，则C为阳极，D为阴极E为负极，F为正极，
A为电解AgNO₃溶液，阴极生成Ag，阳极生成氧气，方程式为4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案为：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（2）B中盛有饱和Na₂SO₄溶液，Cu为阳极，阳极生成铜离子，Cu极周围变蓝色，阴极生成氢气，溶液生成氢氧化铜沉淀，
故答案为：Cu棒周围开始时变蓝色，石墨上有气泡产生，一段时间后，U形管B的底部有沉淀；
（3）A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168L，应分别为氧气和氢气，则氧气为0.168L×$\frac{1}{3}$=0.056L，n（0₂）=$\frac{0.056L}{22.4L/mol}$=0.0025mol，转移电子0.01mol，A中盛有AgNO₃溶液，电解时生成硝酸，n（H⁺）=n（e^-）=0.01mol，则c（H⁺）=$\frac{0.01mol}{1L}$=0.01mol/L，则pH=2，
故答案为：2．

点评 本题综合考查电解原理，侧重于考查学生综合运用电解知识的能力，题目难度较大，注意把握电解规律，能正确判断电极方程式．