Question

有如下图电解装置，图中B装置盛1 L 2 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液，A装置中盛1 L 2 mol·L^-1 AgNO₃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0.168 L(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，则在T时，A溶液的pH为______________。

Answer 1

(1)4AgNO₃+2H₂O4Ag↓+O₂↑+4HNO₃

(2)石墨电极表面有气泡产生，铜电极周围溶液变蓝色，一段时间后，U形管下部有蓝色沉淀产生

(3)2

解析：由湿润的KI淀粉试纸C端变蓝，可知在C端I^-被氧化为I₂，即C端为阳极，进而得电源右端为正极，左端为负极，由此得A装置中Fe棒为阴极，Pt为阳极，故实质是电解AgNO₃和H₂O，A中电解总反应为4AgNO₃+2H₂O4Ag↓+O₂↑十4HNO₃

B装置中Cu棒为阳极，石墨棒为阴极，实质是电解Cu和H₂O，由此得B中现象为石墨电极表面有气泡产生，铜电板周围溶液变蓝色；一段时间后U形管下部有蓝色沉淀产生，A、B装置收集到的气体分别是O₂和H₂，由转移的电子数相等，得n(O₂)=n(H₂)，所以n(O₂)==0.002 5 mol，由A总反应得n(HNO₃)=4n(O₂)=0.010 0 mol。

c(H⁺)==10^-2mol^-1，故pH=2。