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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______________。

答案

(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。

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