Question

如图所示是一套电化学实验装置,图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极。

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

(2)向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移。此时A杯中的主要实验现象是_____，D电极上的电极反应式为___________。

(3)一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移。此时整套实验装置的总的离子方程式为________________。

(4)再过一段时间后，G的指针逐渐归零，此时实验装置中的化学反应已经达到化学平衡状态，该反应的化学平衡常数的表达式为：K=________________。

Answer

> 无色溶液变成蓝色 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，联想到同族元素相似性，Na3AsO4是强碱弱酸盐，在溶液中AsO43-发生水解反应，消耗了水电离产生的H+，最终达到平衡时，溶液中c(OH-)>c(H+)，溶液显碱性，故Na3AsO4溶液的pH＞7；

(2)向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移，“G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极”所以说电子从C电极转移到D电极，即I-失去电子，发生氧化反应，生成I2单质遇到淀粉溶液变蓝色，在B中AsO43-获得电子变为低价的AsO33-，发生还原反应，实质是：AsO43-+2H++e-=AsO33-+H2O；

(3)再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移，说明C是正极，D是负极，A中发生碘单质获得电子，发生氧化反应，B中发生亚砷酸失电子的反应，总反应为：I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-；

(4)根据反应I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-，根据化学平衡常数的含义，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度米之积的比，故该反应的化学平衡常数的表达式为：K= 。