Question

19．将可逆反应：AsO₄^3-+2I^-+2H^+?AsO₃^3-+I₂+H₂O设计成如图所示的电化学装置，其中C₁、C₂均为碳棒．回答下列问题：
（1）若向右侧B烧杯中加入浓盐酸酸化，则C₁为负极（填“正”或“负”），该极上的电极反应式为2I^--2e^-=I₂；外电路中电子的流动方向为C₁→导线→C₂（填“C₁”或“C₂”）；A烧杯中溶液颜色变深（“变深”“不变”“变浅”）
（2）若向右侧B烧杯中加入40%NaOH溶液，则C₂电极上的电极反应式为AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O；
（3）关于该装置的下列说法中，正确的是b
a．向该装置中的B烧杯中交替加入盐酸和40%NaOH溶液，外电路中均可检测到电子，且电流方向相同
b．向B烧杯中加入40%NaOH溶液，盐桥中的阳离子移向A烧杯
c．向B烧杯中加入足量NaOH，则最终A烧杯中溶液蓝色褪去．

Answer 1

分析 （1）若向右侧B烧杯中加入浓盐酸酸化，则右侧B烧杯中发生AsO₄^3-+2e^-+2H⁺?AsO₃^3-+H₂O，则C₂为正极，C₁为负极，该极上的电极反应式为2I^--2e^-=I₂；外电路中电子的流动方向为负极→导线→正极，据此分析；
（2）若向右侧B烧杯中加入40%NaOH溶液，则C₂电极上的电极反应式为AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O；
（3）a．向该装置中的B烧杯中加入盐酸，发生AsO₄^3-+2e^-+2H^+?AsO₃^3-+H₂O，则C₂为正极，C₁为负极，加入40%NaOH溶液，发生AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O，则C₁为正极，C₂为负极；
b．向B烧杯中加入40%NaOH溶液，发生AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O，则C₁为正极，C₂为负极，则盐桥中的阳离子移向正极；
c．因为可逆反应，所以向B烧杯中加入足量NaOH，最终A烧杯中仍然会有碘单质存在；

解答 解：（1）若向右侧B烧杯中加入浓盐酸酸化，则右侧B烧杯中发生AsO₄^3-+2e^-+2H⁺?AsO₃^3-+H₂O，则C₂为正极，C₁为负极，该极上的电极反应式为2I^--2e^-=I₂，所以A烧杯中溶液颜色变深；外电路中电子的流动方向为负极C₁→导线→正极C₂；故答案为：负；2I^--2e^-=I₂；C₁；C₂；变深；
（2）若向右侧B烧杯中加入40%NaOH溶液，则C₂电极上的电极反应式为AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O；故答案为：AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O；
（3）a．向该装置中的B烧杯中加入盐酸，发生AsO₄^3-+2e^-+2H^+?AsO₃^3-+H₂O，则C₂为正极，C₁为负极，加入40%NaOH溶液，发生AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O，则C₁为正极，C₂为负极，所以外电路中均可检测到电子，但电流方向不同，故错误；
b．向B烧杯中加入40%NaOH溶液，发生AsO₃^3--2e^-+2OH^-=AsO₄^3-+H₂O，则C₁为正极，C₂为负极，则盐桥中的阳离子移向正极A烧杯，故正确；
c．因为可逆反应，所以向B烧杯中加入足量NaOH，最终A烧杯中仍然会有碘单质存在，所以最终A烧杯中溶液蓝色不会褪去，故错误；
故选：b．

点评 本题主要考查了原电池的设计与原理的应用，难度不大，注意正负极反应的本质，电极方程式的书写是难点．