Question

根据可逆反应：＋2I^－＋2H^＋＋I₂＋H_2­O，设计如下图所示实验装置。B烧杯中装有Na₃AsO₄和Na₃AsO₃溶液，A烧杯中装有I₂和KI溶液。两烧杯中用一倒置的装有饱和KI溶液的U型管相连，该装置称为盐桥，其作用是避免两烧杯中的溶液相混合，又能使两烧杯中的溶液因相连通而导电。C₁、C₂棒为惰性电极。进行如下操作：

①向A溶液中逐滴加入浓HCl，发现电流计指针发生偏转；
②若改向B溶液中滴加40%的 NaOH溶液，发现电流计指针向相反方向偏转。
试回答以下问题：
（1）两次操作中，可以观察到电流计指针偏转方向相反，为什么？试用化学平衡原理解释之                                                                          ；
（2）操作①过程中，C₁棒上发生的电极反应式为：                                ，操作②过程中C₂棒上发生的电极反应式为：                                。

Answer 1

（1）操作①使平衡正向移动，C₁作负极；操作②使平衡逆向移动，C₂作负极。故两次电流方向相反（答案合理即可给分）。
（2）2I^－ — 2e^－ ＝ I₂  ； AsO₃^3－ + 2 OH^－ — 2e^－ ＝ AsO₄^3－ + H₂O 。

试题分析：由图可知，该装置为原电池，（Ⅰ）发生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒为负极，电极反应发生2I^--2e^-=I₂；
（Ⅱ）发生AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O，C₂棒为负极，电子由负极流向正极，
（1）因两次操作过程均能形成原电池，都是把化学能转化为电能，形成电流指针偏转，）但是操作①使平衡正向移动，C₁作负极；操作②使平衡逆向移动，C₂作负极。故两次电流方向相反
（2）操作①过程中，C₁棒为负极，电极反应发生2I^--2e^-=I₂；
操作②过程中C₂棒为负极，电极反应为AsO₃^3－ + 2 OH^－ — 2e^－ ＝ AsO₄^3－ + H₂O