Question

【題目】如圖所示是一套電化學實驗裝置,圖中C、D均為鉑電極，U為鹽橋，G是靈敏電流計，其指針總是偏向電源正極。

(1)As(砷)位于元素周期表中第4周期第ⅤA族，則Na3AsO4溶液的pH_________(填“>”“<”或“=”)7。

(2)向B杯中加入適量較濃的硫酸，發現G的指針向右偏移。此時A杯中的主要實驗現象是_____，D電極上的電極反應式為___________。

(3)一段時間后，再向B杯中加入適量的質量分數為40%的氫氧化鈉溶液，發現G的指針向左偏移。此時整套實驗裝置的總的離子方程式為________________。

(4)再過一段時間后，G的指針逐漸歸零，此時實驗裝置中的化學反應已經達到化學平衡狀態，該反應的化學平衡常數的表達式為：K=________________。

Answer 1

【答案】> 無色溶液變成藍色 AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-

【解析】

(1)As(砷)位于元素周期表中第四周期VA族，聯想到同族元素相似性，Na3AsO4是強堿弱酸鹽，在溶液中AsO43-發生水解反應，消耗了水電離產生的H+，最終達到平衡時，溶液中c(OH-)>c(H+)，溶液顯堿性，故Na3AsO4溶液的pH＞7；

(2)向B杯中加入適量較濃的硫酸，發現G的指針向右偏移，“G是靈敏電流計，其指針總是偏向電源正極”所以說電子從C電極轉移到D電極，即I-失去電子，發生氧化反應，生成I2單質遇到淀粉溶液變藍色，在B中AsO43-獲得電子變為低價的AsO33-，發生還原反應，實質是：AsO43-+2H++e-=AsO33-+H2O；

(3)再向B杯中加入適量的質量分數為40%的氫氧化鈉溶液，發現G的指針向左偏移，說明C是正極，D是負極，A中發生碘單質獲得電子，發生氧化反應，B中發生亞砷酸失電子的反應，總反應為：I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-；

(4)根據反應I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-，根據化學平衡常數的含義，各種生成物濃度冪之積與各種反應物濃度米之積的比，故該反應的化學平衡常數的表達式為：K= 。