Question

5．電解裝置如圖所示．圖中B裝置盛1000mL  3mol•L^-1Na₂SO₄溶液，A裝置中盛1000mL 3mol•L^-1AgNO₃溶液．通電一段時(shí)間后，潤(rùn)濕的淀粉KI試紙的C端變藍(lán)色．室溫下，若從電解開始到時(shí)間為t時(shí)，A、B裝置中共收集到16.8mL（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)，下列判斷正確的是（　　）

• A． 電子流動(dòng)的方向：Fe→Pt→石墨→Cu
• B． B中石墨上可能有紅色物質(zhì)析出
• C． 若把Fe電極改成Ag電極，可向Pt上鍍銀
• D． t時(shí)A溶液的pH為3

Answer 1

分析 通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色，則C端發(fā)生2I^--2e^-=I₂，則C端為陽(yáng)極，D為陰極，F(xiàn)e電極是陰極，Pt是陽(yáng)極，石墨是陰極，Cu是陽(yáng)極，結(jié)合離子的放電順序及發(fā)生的電極反應(yīng)來計(jì)算解答．
A、電子只能經(jīng)過導(dǎo)線；
B、石墨是陰極，該電極上是氫離子得電子的還原反應(yīng)；
C、若把Fe電極改成Ag電極，此時(shí)金屬銀是陰極，Pt是陽(yáng)極，電解質(zhì)是硝酸銀溶液；
D、根據(jù)電解反應(yīng)為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，以及O₂↑～4e^-～2H₂↑，計(jì)算氫離子濃度，并計(jì)算pH．

解答 解：通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色，則C端發(fā)生2I^--2e^-=I₂，則C端為陽(yáng)極，D為陰極，F(xiàn)e電極是陰極，Pt是陽(yáng)極，石墨是陰極，Cu是陽(yáng)極．
A、電子只能經(jīng)過導(dǎo)線，不會(huì)經(jīng)過電解質(zhì)，故A錯(cuò)誤；
B、石墨是陰極，該電極上是氫離子得電子的還原反應(yīng)，得到的是無色氣體氫氣，故B錯(cuò)誤；
C、若把Fe電極改成Ag電極，此時(shí)金屬銀是陰極，Pt是陽(yáng)極，電解質(zhì)是硝酸銀溶液，不能實(shí)現(xiàn)向Pt上鍍銀，故C錯(cuò)誤；
D、A裝置中盛1000mL 3mol•L^-1AgNO₃溶液，該電解反應(yīng)為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，由裝置中O₂↑～4e^-～2H₂↑，A、B裝置中共收集到氣體0.168L（STP），氣體的物質(zhì)的量為0.00075mol，則n（O₂）=0.00025mol，n（H⁺）=0.00025mol×4=0.001mol，所以c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{1L}$=0.001mol/L，pH=3，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池的原理，濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色為解答本題的突破口，熟悉離子的放電順序、發(fā)生的電極反應(yīng)即可解答，題目難度不大．