Question

請從圖中選用必要的裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)，要求測定產(chǎn)生的氫氣的體積，并檢驗(yàn)氯氣．

（1）A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是

2H⁺+2e^-=H₂↑

，B極發(fā)生的電極反應(yīng)式是

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

．
（2）設(shè)計(jì)上述氣體實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，各接口的正確連接順序?yàn)椋篈接

G

、

F

接

H

；B接

D

、

E

接

C

．
（3）證明產(chǎn)物中有Cl₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色

．
（4）已知電解后測得產(chǎn)生的H₂的體積為44.8mL（已經(jīng)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），電解后溶液的體積為50mL，此時(shí)溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為：

0.08mol/L

．

Answer 1

分析：（1）先判斷陰陽極，再根據(jù)離子的放電順序書寫相應(yīng)的電極反應(yīng)式；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹�氣體的性質(zhì)連接實(shí)驗(yàn)裝置順序；
（3）根據(jù)氯氣及碘的性質(zhì)分析；
（4）根據(jù)氫氣與氫氧化鈉的關(guān)系式計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算其濃度．

解答：解：（1）鐵是活潑金屬，如果作陽極，在電流的作用下，鐵失電子的能力大于氯離子失電子的能力，所以電解時(shí)不能得到氯氣，故鐵只能作陰極；碳棒是惰性電極，作陽極．
電解飽和食鹽水時(shí)，氫離子得電子能力大于鈉離子，所以在陰極即A極上氫離子得電子生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑；
氯離子失電子能力大于氫氧根離子，所以在陽極上即B極上氯離子失電子生成氯氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
（2）A極上產(chǎn)生的是氫氣，用排水法收集氫氣，因?yàn)闅錃獾拿芏刃∮谒�的，所以要采用向下排水法收集，即短�?dǎo)管為進(jìn)氣管，長導(dǎo)管為出水管，所以連接順序?yàn)锳→G→F；因?yàn)槭占�的氫氣體積大于25mL，所以要用100mL的量筒收集水，所以F連接H；
B極上產(chǎn)生的氣體是氯氣，要檢驗(yàn)氯氣，可通過淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)，氯氣有強(qiáng)氧化性，能和碘化鉀反應(yīng)生成碘，碘遇淀粉變藍(lán)色，氯氣的密度小于碘化鉀溶液的密度，所以長導(dǎo)管為進(jìn)氣管，短導(dǎo)管為出氣管；氯氣有毒，直接排空污染大氣，且氯氣和堿反應(yīng)生成無毒物質(zhì)，所以可用堿液吸收多余的氯氣，所以連接順序?yàn)锽→D→E→C．．
故答案為：A→G→F→H；B→D→E→C．．
（3）因?yàn)镃l₂+2KI=I₂+2KCl，碘遇淀粉變藍(lán)色，所以觀察到的現(xiàn)象是淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色．
故答案為：淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色．
（4）2NaCl+2H₂O=Cl₂↑+H₂↑+2NaOH 
                       22.4L     2mol        
                       0.0448L     0.004mol
C=

n

V

=

0.004mol

0.05L

=0.08mol/L
故答案為：0.08mol/L

點(diǎn)評：本題考查了電解原理，解本題時(shí)要注意儀器的連接順序，洗氣裝置是長導(dǎo)管進(jìn)氣短導(dǎo)管出氣，排水法收集氣體是短導(dǎo)管進(jìn)氣長導(dǎo)管出氣，有毒氣體一定有尾氣處理裝置．